کتاب خواص مکانیکی پلیمرها و کامپوزیت ها

کتاب خواص مکانیکی پلیمرها و کامپوزیت ها نوشته لارنس ای. نیلسن و روبرت اف. لندن، رابطه‌ی ساختار مواد پلیمری با رفتار مکانیکی آن‌ها را بررسی می‌کند. موضوع محوری این کتاب، شناخت تأثیر هم‌زمان ساختار مولکولی، دما، زمان و شرایط بارگذاری بر عملکرد ماده است؛ عواملی که می‌توانند نتیجه‌ی یک آزمون یا تصمیم طراحی را تغییر دهند. اسماعیل قاسمی، محمد مینایی زعیم و مرضیه ریاحی نژاد مترجمان این کتاب هستند. پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران این کتاب را منتشر کرده است. مباحث از آزمون‌های مکانیکی آغاز می‌شوند و تا بررسی کامپوزیت‌های ذره‌ای و الیافی ادامه می‌یابند. نسخه‌ی الکترونیکی این اثر را می‌توانید از طاقچه خرید و دانلود کنید.

درباره کتاب خواص مکانیکی پلیمرها و کامپوزیت ها

کتاب خواص مکانیکی پلیمرها و کامپوزیت ها حاصل کار لارنس ای. نیلسن و روبرت اف. لندن برای توضیح اصول مشترک رفتار مواد پلیمری است. نویسندگان، گستره‌ی موضوعات را در سطح مقدماتی تا متوسط تنظیم کرده‌اند تا دانشجویان، مهندسان و مدیران مرتبط با این مواد بتوانند میان ویژگی‌های مولکولی و پاسخ‌های مکانیکی ارتباط برقرار کنند. مسئله‌ی اصلی، شناخت مجموعه‌ای از خواص مستقل نیست؛ بلکه فهم وابستگی متقابل ویژگی‌هایی است که گاهی بی‌ارتباط به نظر می‌رسند. وزن مولکولی، اتصالات عرضی، بلورینگی، نرم‌کننده‌ها و آرایش‌یافتگی زنجیرها در کنار شرایط محیطی بررسی می‌شوند. نویسندگان به پاسخ‌های وابسته به زمان توجه ویژه‌ای دارند و رفتار ویسکوالاستیک را مبنایی برای توضیح تفاوت عملکرد پلیمرها در شرایط گوناگون قرار داده‌اند. معادلات تجربی و روابط محاسباتی نیز در کنار توضیح مفاهیم آمده‌اند تا ارتباط میان مشاهده‌ی آزمایشگاهی و برآورد رفتار ماده روشن شود. این شیوه، امکان بررسی یک خاصیت در برابر چند متغیر ساختاری یا دنبال‌کردن اثر یک متغیر بر خواص مختلف را فراهم می‌کند.
کتاب خواص مکانیکی پلیمرها و کامپوزیت ها هشت فصل دارد. فصل نخست، آزمون‌های مکانیکی و انتقال‌های پلیمر را معرفی می‌کند و فصل دوم به مدول الاستیک و ارتباط مدول‌ها با ساختار مولکولی اختصاص دارد. فصل‌های سوم و چهارم، خزش، آسایش تنش و خواص دینامیکی‌ـ‌مکانیکی را پوشش می‌دهند. فصل پنجم رفتار تنش‌ـ‌کرنش و مقاومت پلیمرها را بررسی کرده است. فصل ششم نیز موضوعاتی مانند دمای نرم‌شدن حرارتی، خستگی، اصطکاک، سایش و سختی را در بر می‌گیرد. دو فصل پایانی به پلیمرهای دارای پرکننده‌های ذره‌ای و کامپوزیت‌های الیافی و دیگر انواع کامپوزیت اختصاص یافته‌اند. ناهمسانگردی نیز در همین چارچوب اهمیت پیدا می‌کند؛ زیرا خواص بعضی از این مواد در جهت‌های مختلف یکسان نیست. مسائل و مراجع فصل‌ها، زمینه‌ی مرور مباحث و پیگیری موضوعات را فراهم می‌کنند. ضمیمه‌ها نیز اطلاعاتی مانند تبدیل واحدها و دمای انتقال شیشه‌ای پلیمرهای متداول را در اختیار خواننده می‌گذارند. مجموعه‌ی این مباحث، توجه را از گزارش یک عدد برای یک خاصیت به شرایط اندازه‌گیری و محدودیت‌های استفاده از آن عدد معطوف می‌کند.

خلاصه کتاب خواص مکانیکی پلیمرها و کامپوزیت ها

کتاب خواص مکانیکی پلیمرها و کامپوزیت ها رفتار پلیمرها را حاصل تعامل ساختار ماده و شرایط آزمون یا استفاده می‌داند. پلیمرها هم ویژگی‌های مواد کشسان را نشان می‌دهند و هم رفتار وابسته به زمان دارند؛ بنابراین دما، بسامد و سرعت تغییر شکل در تفسیر نتایج اهمیت دارند. آزمون خزش، تغییر شکل زیر بار ثابت را دنبال می‌کند و آزمون آسایش تنش، کاهش تنش در تغییر شکل ثابت را می‌سنجد. انتقال شیشه‌ای نیز یکی از محورهای توضیح تغییر سختی و انعطاف‌پذیری است. پیام اصلی این کتاب، ضرورت بررسی پیامدهای هم‌زمان اصلاح ماده است: افزایش اتصالات عرضی ممکن است خزش را کاهش دهد اما تغییر طول نهایی را نیز تحت‌تأثیر بگذارد. مباحث کامپوزیت‌ها همین منطق را به نقش نوع، مقدار و جهت‌گیری اجزای تقویت‌کننده گسترش می‌دهند.

چرا باید کتاب خواص مکانیکی پلیمرها و کامپوزیت ها را بخوانیم؟

دلایل خواندن کتاب خواص مکانیکی پلیمرها و کامپوزیت ها را می‌توان این‌طور خلاصه کرد:

• توضیح تفاوت آزمون‌های خزش، آسایش تنش و تنش‌ـ‌کرنش به تفسیر داده‌ها کمک می‌کند.
• بررسی اثر زمان و دما، محدودیت تعمیم نتایج آزمون را روشن می‌کند.
• پیوند میان ساختار مولکولی و خواص، پیامدهای اصلاح ماده را نشان می‌دهد.
• مباحث کامپوزیت‌ها، شناخت نقش پرکننده‌ها و ناهمسانگردی را گسترش می‌دهند.

خواندن این کتاب را به چه کسانی پیشنهاد می‌کنیم؟

کتاب خواص مکانیکی پلیمرها و کامپوزیت ها به این گروه‌ها پیشنهاد می‌شود:

• دانشجویان مهندسی پلیمر و مواد که مبانی رفتار مکانیکی را می‌آموزند.
• مهندسان طراحی و تولید که به شناخت اثر شرایط بارگذاری نیاز دارند.
• پژوهشگران کامپوزیت که نقش ذرات و الیاف را بررسی می‌کنند.