كلية الهندسة تناقش رسالة ماجستير حول التحسين العددي لمحاكاة المواد المركبة بزوايا تقوية مختلفة للألياف

ناقشت كلية الهندسة في جامعة ديالى رسالة الماجستير الموسومة:
“التحسين العددي لمحاكاة المواد المركبة ذات زوايا تقوية الألياف المختلفة، مع مراعاة حالات الانفصال الطبقي”
(Numerical Optimization for Simulating Composite Materials with Different Fibers Reinforcement Angles, Considering Delamination Failures)
للطالبة زينب جاسم محمود، وذلك يوم الثلاثاء الموافق 3/3/2026 الساعة التاسعة صباحاً على قاعة الهندسة الكيمياوية في الكلية.
وتألفت لجنة المناقشة من السادة:
أ.م.د. زيد سالم حمودي – تصاميم عام – جامعة ديالى / كلية الهندسة – رئيساً
أ.د.م. وسام سعدون إبراهيم – تصاميم – جامعة ديالى / كلية الهندسة – عضواً
أ.د.م. نبيل كاظم تايه – تقنيات هندسة المواد / مواد مركبة – الجامعة التقنية الوسطى / الكلية التقنية الهندسية – عضواً
أ.د. أحمد فالح حسن – هندسة وتصميم المواد – جامعة ديالى / كلية الهندسة – مشرفاً

هدفت الدراسة إلى تحليل السلوك الميكانيكي لمركبات الكربون/الإيبوكسي أحادية الاتجاه المشبعة مسبقاً، مع التركيز على تأثير ترتيب الطبقات وزوايا تقوية الألياف في خصائص الشد وحالات الانفصال الطبقي (Delamination).

وتضمن البحث جانباً تجريبياً شمل تصنيع عينات من مركبات الكربون/الإيبوكسي وألياف الزجاج/الإيبوكسي، وإجراء اختبارات الشد والانحناء ثلاثية النقاط، فضلاً عن جانب عددي باستخدام برامج MATLAB وANSYS وAbaqus. حيث استُخدم برنامج ANSYS ACP Pre لنمذجة صفائح المركب وتحليل اختبار الشد، في حين استُخدم برنامج Abaqus لمحاكاة نمط الانفصال الأول (DCB) بالاعتماد على نموذج منطقة التماسك (Cohesive Zone Model).

وأظهرت نتائج برنامج MATLAB أن مركبات الكربون/الإيبوكسي تمتاز بمعامل مرونة أعلى وقوة شد قصوى أكبر بلغت نحو (12.1 جيجا باسكال) و(830 ميجا باسكال) على التوالي، مقارنةً بمركبات الألياف الزجاجية/الإيبوكسي التي سجلت قيماً أقل بلغت نحو (8.3 جيجا باسكال) و(400.6 ميجا باسكال)، مما يعكس التفوق الميكانيكي لألياف الكربون.

كما تم تحليل أربعة ترتيبات مختلفة للطبقات (متعامدة، متناظرة، متوازنة، وعشوائية)، حيث بينت نتائج برنامج Abaqus أن الترتيب المتعامد حقق أعلى قوة قصوى تراوحت بين (130–135 نيوتن) مع أقل تركيز للإجهاد، في حين كان أداء الترتيب العشوائي الأضعف بين النماذج المدروسة. وأظهرت المقارنة بين النتائج العددية والتجريبية توافقاً جيداً، إذ لم يتجاوز خطأ التحقق نسبة (12%).

وتؤكد هذه الدراسة الدور الحاسم لترتيب الطبقات وزوايا تقوية الألياف في تحسين أداء المواد المركبة وتقليل احتمالية الفشل المبكر، كما تبرز كفاءة النمذجة العددية باستخدام برنامجي ACP Pre وAbaqus في التنبؤ بسلوك الشد وحالات الانفصال الطبقي بدقة عالية، بما يسهم في تطوير تطبيقات المواد المركبة في المجالات الهندسية المتقدمة.