2-1  مقدمه …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 16

 

 

2-2  روش کوانتومی حل یک سیستم بس ذره ای …………………………………………………………………………………………………………… 17

 

 

2-3  تقریب بورن – اپنهایمر ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… 19

 

 

2-4  تقریب هارتری – فوک ………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 21

 

 

2-5  چگالی الکترون ها ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 23

 

 

2-6  نظریه تابعی چگالی ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 25

 

 

2-7  نظریه توماس – فرمی ……………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 26

 

 

2-8  قضایای هوهنبرگ – کوهن ………………………………………………………………………………………………………………………………………. 28

 

 

2-8-1 قضیه اول هوهنبرگ – کوهن ………………………………………………………………………………………………………………………………… 28

 

 

2-8-2 قضیه دوم هوهنبرگ – کوهن ……………………………………………………………………………………………………………………………….. 30

 

 

2-9  معادلات تک الکترونی کوهن – شم ………………………………………………………………………………………………………………………….. 31

 

 

2-10 تابع انرژی تبادلی – همبستگی ……………………………………………………………………………………………………………………………….. 35

 

 

2-10-1 تقریب چگالی موضعی …………………………………………………………………………………………………………………………………………. 35

 

 

2-10-2 تقریب شیب تعمیم یافته …………………………………………………………………………………………………………………………………….. 36

 

 

2-10-3 تقریب شیب تعمیم یافته وو – کوهن …………………………………………………………………………………………………………………. 38

 

 

2-10-4 تابع های هیبرید ………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 38

 

 

2-11 روش های حل معادلات کوهن – شم ………………………………………………………………………………………………………………………39

 

 

2-11-1 روش امواج تخت بهبود یافته (APW) ……………………………………………………………………………………………………………… 40

 

 

2-11-2 روش امواج تخت بهبود یافته خطی (LAPW) ………………………………………………………………………………………………… 41

 

 

2-11-3 روش امواج تخت بهبود یافته خطی با اوربیتال های موضعی (LAPW+LO) ………………………………………………. 42

 

 

فصل سوم : مروری بر کارهای دیگران

 

 

3-1  مطالعات تئوری ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 44

 

 

3-1-1  سولفیدروی خالص (ZnS) ………………………………………………………………………………………………………………………………….. 44

 

 

3-2  مروری بر کارهای نظری صورت گرفته روی DMS ها …………………………………………………………………………………………… 46

 

 

3-2-1 ZnS:Cr  ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 46

 

 

3-2-2  ZnS:Mn  …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 48

 

 

3-2-3  ZnS:Fe   ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 50

 

 

3-3  مطالعات تجربی …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 54

 

 

3-3-1 ZnS:Cr  ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 54

 

 

3-3-2 ZnS:Fe   …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 57

 

 

3-3-3  ZnS:Mn  …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 60

 

 

فصل چهارم : بررسی خواص الکترونی ومغناطیسی ZnS خالص و آلایش یافته با عناصرواسطه

 

 

4-1  جزئیات محاسبات ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 64

 

 

4-1-1  بهینه سازی پارامترهای ورودی …………………………………………………………………………………………………………………………….. 65

 

 

4-2 بررسی خواص مغناطیسی نیمرساناهای ZnS:TM …………………………………………………………………………………………………. 71

 

 

 

4-2-1 فاز پایدار حالت پایه نیمرساناهای ZnS:TM ……………………………………………………………………………………………………… 71

 

 

4-2-2 محاسبه ساختارنواری ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… 74

 

 

4-2-3 چگالی حالات (DOS) ……………………………………………………………………………………………………………………………………………83

 

 

4-2-3-1 بررسی چگالی حالات و خواص مغناطیسی ZnS خالص………………………………………………………………………………….. 83

 

 

4-2-3-2 بررسی چگالی حالات و خواص مغناطیسی ZnS آلاییده با عناصر مغناطیسی ………………………………………………. 86

 

 

4-3-3 بررسی گشتاورهای مغناطیسی در نیمرساناهای ZnS:TM ……………………………………………………………………………….. 96

 

 

نتیجه گیری …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 98

 

 

مراجع ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 100

 

 

 

 

 

 

 

 

فهرست اشکال

 

 

 

 

 

فصل اول

 

 

شکل ( 1-1 ) : ساختار مکعبی زینک بلند …………………………………………………………………………………………………………………………… 4

 

 

شکل (1 -2 ) : ساختار شش گوشی وورت سایت که از دو زیر شبکه تنگ پکیده شش گوشی تشکیل شده است . بردارهای  ، بردار انتقال اولیه و نقاط انتهایی بردارهای پایه ،  در شکل مشخص است ………………………………………………………………. 5

 

 

شکل ( 1- 3) : ساختار نواری ZnS که با روش امواج تخت بهبودیافته خطی بدست آمده است ……………………………………… 6

 

 

فصل دوم

 

 

شکل ( 2-1 ) : تفکیک سلول واحد به I : ناحیه بین جایگاهی ، II : درون کره ها …………………………………………………………. 40

 

 

فصل سوم

 

 

شکل ( 3-1 ) : ساختارنواری سولفیدروی خالص ………………………………………………………………………………………………………………. 45

 

 

شکل ( 3-2 ) : ساختار نواری با قطبش اسپینی برای نمونه های ZnS آلاییده با کروم ، الف)اسپین بالا ، ب) اسپین پایین ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 46

 

 

شکل( 3-3 ) : نمودار چگالی حالات کلی سولفیدروی آلاییده با کروم………………………………………………………………………………. 47

 

 

شکل ( 3-4 ) : ساختار نواری با قطبش اسپینی برای نمونه سولفیدروی آلاییده با 25% منگنز ،الف) اسپین پایین ، ب) اسپین بالا …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 48

 

 

شکل ( 3-5 ) : نمودار چگالی کلی حالات سولفیدروی آلاییده آن با 25% منگنز(ZnS:Mn) ………………………………………… 49

 

 

شکل ( 3-6 ) : ساختار نواری با قطبش اسپینی برای نمونهZnS:Fe ، الف) اسپین پایین ،ب) اسپین پایین بالا …………… 50

 

 

شکل ( 3-7 ) : نمودار چگالی حالات کلی و جزئی سولفیدروی آلاییده با 25% آهن(ZnS:Fe) …………………………………….. 51

 

 

شکل ( 3-8 ) : مقایسه گاف نواری (ب) و ثابت شبکه (الف) نمونه آلاییده سولفیدروی برحسب نوع ناخالصی ……………… 52

 

 

 

 

 

شکل( 3-9 ) : مقایسه فاز فرومغناطیس و آنتی فرومغناطیس برای سولفیدروی آلاییده با فلزات واسطه  (V, Cr, Mn , Fe, Co, Ni)        …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 53

 

 

شکل( 3-10 ) : طیفXRD نمونه های ZnS:Cr……………………………………………………………………………………………………………… 55

 

 

شکل( 3-11 ) : ثابت شبکه بر حسب درصد ناخالصی های  نمونه های ZnS:Cr …………………………………………………………. 55

 

 

شکل ( 3-12 ) : طیف جذبی نمونه های خالص و  آلاییده با کروم…………………………………………………………………………………… 56

 

 

شکل( 3-13 ) : نمودار تغییرات گاف نواری نمونه های آلاییده در مقایسه با نمونه خالص سولفیدروی …………………………. 56

 

 

شکل ( 3-14 ) : طیف XRD نمونه های ZnS:Fe  ………………………………………………………………………………………………………… 57

 

 

شکل( 3-15 ) : طیف جذبی نمونه های ZnS:Fe مطالعه شده  ………………………………………………………………………………………. 58

 

 

شکل ( 3-16 ) : حلقه پسماند نمونه های ZnS:Fe با درصدهای آلایش متفاوت …………………………………………………………… 59

 

 

شکل ( 3-17 ) : طیف XRD نمونه ZnS:Mn  ……………………………………………………………………………………………………………….. 60

 

 

شکل ( 3-18 ) : طیف های XRD ثبت شده برای نمونه های سولفیدروی خالص و آلاییده با 03/0% منگنز و کروم ….. 61

 

 

شکل ( 3-19 ) : حلقه پسماند نمونه های خالص و آلاییده سولفیدروی  …………………………………………………………………………. 62

 

 

فصل چهارم

 

 

شکل ( 4-1 ) : تغییرات انرژی کل برحسب حجم در نمونه ZnS خالص ………………………………………………………………………… 69

 

 

شکل ( 4-2 ) : تغییرات انرژی کل برحسب حجم در نمونه سولفیدروی آلاییده با 25% کروم ……………………………………….. 69

 

 

شکل (4-3) : تغییرات انرژی کل برحسب حجم در نمونه سولفیدروی آلاییده با 25% منگنز …………………………………………. 70

 

 

شکل ( 4-4 ) : ساختارنواری نمونه خالص ZnS  ……………………………………………………………………………………………………………… 75

 

 

شکل ( 4-5 ) : ساختارنواری نمونه ZnS:Cr(6.25%) در فازفرومغناطیس با استفاده از تقریب GGA، الف) اسپین پایین ، ب) اسپین بالا……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 76

 

 

شکل (4-6) : ساختارنواری نمونه ZnS:Cr(12.5%) در فازفرومغناطیس با استفاده از تقریب GGA ، الف) اسپین پایین ، ب) اسپین بالا……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 76

 

 

شکل ( 4-7 ) : ساختارنواری نمونه ZnS:Cr(25%) در فازفرومغناطیس با استفاده از تقریب GGA، الف) اسپین پایین ، ب) اسپین بالا . ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 77

 

 

 

 

 

شکل (4-8) : ساختارنواری نمونه ZnS:Cr(25%) در فازفرومغناطیس با استفاده از تقریبEECE، الف) اسپین پایین ، ب) اسپین بالا……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 77

 

 

شکل( 4-9 ) : ساختارنواری نمونه ZnS:Fe(6.25%) در فازفرومغناطیس با استفاده از تقریب GGA ، الف) اسپین پایین ، ب) اسپین بالا……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 78

 

 

شکل( 4-10 ) : ساختارنواری نمونه ZnS:Fe(6.25%) در فازفرومغناطیس با استفاده از تقریبEECE ، الف) اسپین پایین ، ب) اسپین بالا …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 78

 

 

شکل ( 4-11 ) : ساختارنواری نمونه ZnS:Fe(12.5%) در فازفرومغناطیس با استفاده از تقریب GGA ، الف) اسپین پایین ، ب) اسپین بالا…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 79

 

 

شکل ( 4-12 ) : ساختارنواری نمونه ZnS:Fe(12.5%) در فازآنتی فرومغناطیس با استفاده از تقریب GGA ……………. 79

 

 

شکل ( 4-13) : ساختارنواری نمونه ZnS:Fe(25%) در فازفرومغناطیس با استفاده از تقریب GGA ، الف) اسپین پایین ، ب) اسپین بالا……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 80

 

 

شکل ( 4-14) : ساختارنواری نمونه ZnS:Mn(6.25%) در فازآنتی فرومغناطیس با استفاده از تقریب GGA  …………… 80

 

 

شکل ( 4-15 ) : ساختارنواری نمونه ZnS:Mn(12.5%) در فازآنتی فرومغناطیس با استفاده از تقریب GGA……………. 81

 

 

شکل ( 4 -16) : ساختارنواری نمونه ZnS:Mn(25%) در فازآنتی فرومغناطیس با استفاده از تقریب GGA……………….. 81

 

 

شکل (4 -17) : ساختارنواری نمونه ZnS:Mn(25%) در فازآنتی فرومغناطیس با استفاده از تقریبEECE………………… 81

 

 

شکل ( 4-18) : چگالی حالات کلی محاسبه شده برای سولفیدروی خالص …………………………………………………………………….. 83

 

 

شکل ( 4-19 ) : چگالی حالات کلی سولفیدروی (اسپین بالا) و چگالی حالت های جزئی اوربیتال های s و p اتم روی  ….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 84

 

 

شکل ( 4-20 ) : چگالی حالات کلی سولفیدروی (اسپین بالا) وهمچنین چگالی حالت های جزئی مربوط به اوربیتال s وp اتم سولفور ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 85

 

 

شکل( 4-21 ) : چگالی حالت های کلی و جزئی سولفیدروی آلاییده با 25% اتم کروم الف) اوربیتال s ،ب) اوربیتال p ،ج) اوربیتال d اتم کروم . به منظور مقایسه سهم هر یک از اوربیتال ها در چگالی حالت های کل ، چگالی حالت کل نیز در این شکل هانمایش داده شده است ……………………………………………………………………………………………………………………………………………. 88

 

 

شکل( 4-22 ) : چگالی حالت های کلی  و جزئی نمونه سولفیدروی آلاییده با کروم الف) با آلایش 25/6% ب) با آلایش 5/12%  ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 88

 

 

شکل( 4-23 ) : چگالی حالت های کلی و جزئی نمونه :Cr(25%) ZnS ، الف) با استفاده از تقریب GGA ، ب) با استفاده از تقریب EECE  ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 89

 

 

شکل(4-24) : چگالی حالت های کلی و   جزئی نمونه های سولفیدروی آلاییده با منگنز الف) با آلایش 25/6 % ،ب) با آلایش 5/12% ،ج) با آلایش 25% که با استفاده از تقریب GGA محاسبه شده اند ، د) ج) با آلایش 25% با استفاده از تقریب EECE محاسبه شده است ……………………………………………………………………………………………………………………………………… 92

 

 

شکل(4-25) : چگالی حالت های کلی و   جزئی نمونه های سولفیدروی آلاییده با آهن الف) با آلایش 25/6 % ،ب) با آلایش 5/12% در فاز آنتی فرومغناطیس ،ج) با آلایش 5/12% در فاز فرومغناطیس ، د) با آلایش 25% از اتم آهن ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 95

 

 

 

 

 

فهرست جداول

 

 

فصل اول

 

 

جدول (1-1) : مقادیر گاف نواری و ثابت شبکه برخی ترکیبات گروه II-VI  …………………………………………………………………….. 3

 

 

فصل سوم

 

 

جدول (3-1) : مقادیر ثابت های شبکه و گاف های نواری گزارش شده در کارهای دیگران ……………………………………………. 44

 

 

جدول (3-2) : ثابت شبکه و گاف نواری با استفاده از تقریب GGA و LDA ………………………………………………………………… 45

 

 

جدول ( 3-3 ) : مقادیر ثابت شبکه محاسبه شده برای درصدهای آلایش متفاوت آهن ………………………………………………….. 57

 

 

جدول ( 3-4 ) : مقادیر گاف نواری بدست آمده برای درصدهای آلایش متفاوت آهن …………………………………………………….. 58

 

 

جدول ( 3-5 ) : مقادیر ثابت شبکه برای نمونه های خالص و آلاییده سولفیدروی با منگنز و کروم ……………………………….. 61

 

 

فصل چهارم

 

 

جدول ( 4- 1) : مقادیر شعاع مافین تین برای اتم های Zn ، S ، Cr ، Mn و Fe در هر یک از ترکیبات …………………… 65

 

 

جدول ( 4-2 ) : مقادیر شعاع یونی عناصر شرکت کننده در نمونه های آلاییده سولفیدروی ………………………………………….. 67

 

 

جدول ( 4-3 ): مقادیر ثابت های شبکه بدست آمده برای نمونه خالص و آلاییده با درصدهای ناخالصی متفاوت کروم ، آهن و منگنز ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 68

 

 

جدول (4-4): انرژی کل سیستم ZnS:TM در فازهای مغناطیسی مختلف در تقریب GGA………………………………………… 72

 

 

جدول (4-5): انرژی کل سیستم ZnS:TM در فازهای مغناطیسی مختلف در تقریب EECE ……………………………………… 72

 

 

جدول (4-6): مقایسه انرژی کل حالت پایه سیستم ZnS:TM در فازهای مغناطیسی مختلف  در تقریب GGA…………. 73

 

 

جدول (4-7): مقایسه انرژی کل حالت پایه سیستم ZnS:TM در فازهای مغناطیسی مختلف  در تقریب EECE……….. 73

 

 

جدول (4-8) : مقادیر گاف نواری در فاز پایدار حالت پایه ZnS:TM ……………………………………………………………………………… 82

 

 

جدول (4-9) : گشتاورمغناطیسی سولفیدروی آلاییده با یون های مغناطیسی آهن ، کروم و منگنز ……………………………… 97

 

 

 

 

 

فصل اول

 

 

مقدمه

 

 

 

 

 

1-1 مقدمه

 

 

هدف اصلی در صنعت اسپینترونیک ،کنترل وبکارگیری اسپین الکترون ها ، علاوه بربار آن هاست . ازچشم اندازهای این صنعت می توان به ساخت حافظه های غیرفرارسریع ، افزایش سرعت پردازش اطلاعات ،کاهش توان مصرفی و افزایش پکیدگی مدارهای مجتمع اشاره کرد . در این صنعت از ترکیباتی استفاده می شود که اولاً تکنولوژی لازم برای تهیه آن ها باشد وثانیاً دمای گذارآن ها بزرگ ( نزدیک دمای اتاق ) باشد.                                                                                                             مطالعات نظری صورت گرفته در این خصوص نشان می دهند که تنها ترکیبات پایه با گاف نواری بزرگتردمای گذار بالاتری از خود نشان می دهند . دمای گذار بالا جایی است که می توان این ترکیبات را تجاری کرد .

 

 

1-2 نیمرساناهای مغناطیسی رقیق

 

 

آلایش ترکیبات نیمرسانا با عناصرواسطه ( Cr , Mn , Fe , Co , Ni ) می تواند منجربه تولید موادی شوند که خاصیت مغناطیسی ازخود نشان می دهند که به چنین ترکیباتی اصطلاحاً نیمرساناهای مغناطیسی رقیق شده (DMS) می گویند .                                                                               یک دسته از ترکیباتی که در تولید DMS ها به عنوان ترکیب پایه استفاده می شوند ترکیبات گروه     II-VI  هستند . ترکیبات این گروه دارای گاف نواری پهن ومستقیم می باشند . این ترکیبات قابلیت انتشار نور حتی در دمای اتاق را دارند به همین دلیل این ترکیبات کاندیدای مناسبی برای ساخت قطعات اسپینترونیکی و اپتوالکترونیکی می باشند . گاف نواری و ثابت شبکه بعضی از این ترکیبات در جدول  (1-1) گزارش شده است .

 

 

جدول (1-1) : مقادیر گاف نواری و ثابت شبکه برخی ترکیبات گروه II-VI ]1[

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

نمونه	ثابت شبکه(  )	گاف نواری (eV)
ZnS	41/5	68/3
ZnSe	67/5	7/2
ZnTe	10/6	26/2

 

سولفیدروی (ZnS) یک نیمرسانای مهم ازترکیبات گروه II-VI است. که اتم های Zn وS به ترتیب در گروه II و VI جدول تناوبی قرار دارند . اوربیتال های اتمی لایه آخر روی (3d,4s) است درحالی که برای اتم S (3s,3p) است . اتم Zn دارای عدداتمی 30 ، شعاع اتمی 133/0 نانومتر و شعاع یونی 074/0 نانومتراست درحالیکه اتم S دارای عدداتمی 16، شعاع اتمی 101/0 نانومتر و شعاع یونی 184/0نانومتراست ]1[. گاف نواری این ماده دردمای اتاق در حدود 68/3  الکترون ولت می باشد . حدود این گاف نواری نشان می دهد که حدود  طول موج های طیف اپتیکی شفاف است . نوع و قدرت پیوندهای بین اتمی این ترکیب یونی وبسیارقوی می باشد که این مسئله می تواند علت کاهش رسانش گرمایی و پهن بودن گاف نواری این ماده باشد . دمای ذوب این ترکیب درحدود 1718 درجه سانتی گراد است . این ماده کاندیدای مناسبی برای استفاده در ساخت سلول های خورشیدی[2] ، حافظه های اپتیکی[3] ، بازتابنده ها[4] و صفحه نمایش های تخت[5] می باشد]2،3 [. ازسوی دیگر با توجه به پهن بودن گاف نواری این ماده پیش بینی می شود که درصورت آلایش این ماده با اتم های مغناطیسی امکان افزایش دمای کوری در این مواد وجود داشته و امکان استفاده از این ترکیب را در صنعت اسپینترونیک برای ساخت قطعاتی نظیر حافظه های مغناطیسی[6] فراهم می آورد.

 

 

1-3 ساختاربلوری

 

 

سولفیدروی می تواند با دو ساختار مکعبی زینک بلند[7] وشش گوشی وورت سایت[8] متبلور شود.              سولفیدروی درساختار زینک بلند به این شکل متبلور می شود که روی یک زیر شبکه ی Fcc ، درهر یک از مکان های(000) ،(0 2/1  2/1)، ( 2/1 0 2/1 ) ،( 2/1 2/1 0 ) یک اتم قرار می گیرد و اتم های دیگر روی یک زیرشبکه Fcc دوم طوری قرار می گیرند که این زیر شبکه در طول قطر به مقدار 4/1 جا به جا شود ( شکل (1-1) ) . در این ساختار هر اتم Zn درمرکز یک چهاروجهی از اتم های S قرار گرفته و هراتم S دارای چهار نزدیکترین همسایه Zn در محل های مشابه است. این ساختار به گونه ای است که اگر Zn و S با هم جا به جا شوند ، باز همان ساختار بدست می آید. سولفید روی در این ساختار، دارای ثابت شبکه[9] 409/5  انگستروم وگاف نواری[10] 68/3 الکترون ولت می باشد. ساختارمکعبی سولفیدروی در شکل (1-1) نشان داده شده است .

 

 

شکل (1-1) : ساختار مکعبی زینک بلند ]4[

 

 

 

2-4. محدودیت مجموعه پردازش… 17

 

 

2-5. زمان­های زودکرد و دیرکرد 19

 

 

2-6. نتیجه­گیری.. 20

 

 

.. 21

 

 

3-1. مقدمه. 22

 

 

3-2. تعریف مسئله. 22

 

 

3-3. مفروضات مسئله. 23

 

 

3-4. مدل پیشنهادی.. 24

 

 

3-5. اعتبارسنجی مدل. 27

 

 

3-6. پیچیدگی مسئله. 31

 

 

3-7. نتیجه گیری.. 33

 

 

.. 34

 

 

4-1. مقدمه. 35

 

 

4-2. الگوریتم ژنتیک… 37

 

 

4-2-1. واژگان الگوریتم ژنتیک… 39

 

 

4-2-2. کدگذاری.. 40

 

 

4-2-3. جمعیت اولیه. 41

 

 

4-2-4. تابع شایستگی.. 41

 

 

4-2-5. عملگرهای ژنتیک… 41

 

 

4-2-5-1. عملگر انتخاب… 41

 

 

4-2-5-2. عملگر تقاطع. 43

 

 

4-2-5-3. عملگر جهش… 44

 

 

4-2-6. شرط توقف… 44

 

 

4-3. الگوریتم ازدحام ذرات… 45

 

 

4-3-1. ساختار کلی.. 45

 

 

4-3-2. مفاهیم پایه­ای الگوریتم ازدحام ذرات… 47

 

 

4-3-3. به­روز رسانی سرعت… 47

 

 

4-3-3-1. پارامتر شخصی c1 و پارامتر جمعی c2. 49

 

 

4-3-3-2. پارامتر وزن اینرسی.. 49

 

 

4-3-4. به­روز رسانی موقعیت… 49

 

 

4-4. تبرید شبیه­سازی­شده 50

 

 

4-4-1. مفاهیم الگوریتم تبرید شبیه­سازی­شده 52

 

 

4-5. الگوریتم­های پیشنهادی.. 54

 

 

4-5-1. تولید جامعه اولیه و نحوه­ی نمایش کروموزوم­ها 55

 

 

4-5-2. اجرای الگوریتم ژنتیک… 56

 

 

 

4-5-2-1. عملگر تقاطع. 57

 

 

4-5-2-2. عملگر جهش… 58

 

 

4-5-3. اجرای الگوریتم بهینه­سازی ازدحام ذرات… 59

 

 

4-5-3-1. تعیین سرعت… 61

 

 

4-5-3-2. عمل جهش… 61

 

 

4-5-3-3. موقعیت جدید. 62

 

 

4-5-4. اجرای الگوریتم تبرید شبیه­سازی­شده 64

 

 

4-5-4-1. تعیین دمای اولیه. 65

 

 

4-5-4-2. تعیین دمای نهایی.. 66

 

 

4-5-4-3. روش کاهش دما 66

 

 

4-5-4-4. روش همسایگی.. 66

 

 

4-6. مجموعه داده­ها 67

 

 

4-7. تنظیم پارامترها 68

 

 

4-7-1. اندازه جامعه اولیه. 69

 

 

4-7-2. تقاطع. 71

 

 

4-7-3. نرخ جهش… 71

 

 

4-7-4. حداکثر تعداد نسل­ها 71

 

 

4-8. تنظیم پارامتر چندعاملی.. 72

 

 

4-9.  ارزیابی الگوریتم­ها 79

 

 

4-10. جمع­بندی.. 90

 

 

… 91

 

 

.. 95

 

 

 

 

 

فهرست جداول

 

 

جدول 3-1. اطلاعات مسئله­ی ساخته شده 28

 

 

جدول 3-2. زمان­های آماده­سازی مسئله­ی ساخته شده 29

 

 

جدول 3-3. زمان پردازش(ثانیه) 29

 

 

جدول 3-4. موعدهای تحویل (ثانیه) و هزینه زودکرد و دیرکرد. 30

 

 

جدول 3-5. زمان آماده­سازی ماشین (ثانیه) 30

 

 

جدول 4-1. چیدمان کارها 56

 

 

جدول 4-2. خلاصه­ی داده­ها 68

 

 

جدول 4-3. پارامترهای کنترل کننده الگوریتم ژنتیک و محدوده­ی موثر آن. 71

 

 

جدول 4-4. فاکتورها و سطوح آن­ها 72

 

 

جدول 4-5. ترکیب فاکتورها و سطوح پاسخ مربوطه در آزمایشات چند­عاملی.. 73

 

 

جدول 4-6. ضرایب همبستگی تخمینی مدل برای نسبت­های SN… 74

 

 

جدول4-7. آنالیز واریانس برای نسبت­های SN… 74

 

 

جدول 4-8. ضرایب همبستگی تخمینی مدل برای میانگین پاسخ­ها 75

 

 

جدول4-9. آنالیز واریانس برای میانگین پاسخ­ها 75

 

 

جدول4-10.  پاسخ SN… 76

 

 

جدول4-11.  پاسخ میانگین­ها 76

 

 

جدول 4-12. مقادیر تنظیم شده­ی پارامترهای ژنتیک… 78

 

 

جدول 4-13. مقادیر تنظیم شده­ی پارامترهای تبرید شبیه­سازی­شده 78

 

 

جدول 4-14. مقادیر تنظیم شده­ی پارامترهای الگوریتم ازدحام ذرات… 78

 

 

جدول 4-15. خلاصه مسائل.. 79

 

 

جدول 4-16. مسائل با اندازه­ی کوچک… 80

 

 

جدول 4-17. مسائل با اندازه­ی متوسط.. 81

 

 

جدول 4-18. مسائل با اندازه­ی بزرگ… 82

 

 

جدول 4-19. مقدار PRE و زمان حل برای سطح کوچک… 84

 

 

جدول 4-20. مقدار RPD و زمان حل برای سطح متوسط.. 85

 

 

جدول 4-21. مقدار RPD و زمان حل برای سطح بزرگ… 86

 

 

جدول 4-22. میانگین زمان حل و RPD برای تعداد مختلف کارها 88

 

 

جدول 4-23. مجموع مقایسه شده­ی پارامتر الگوریتم­ها 89

 

 

جدول 4-24. درصد جواب­های بهتر الگوریتم­ها 89

 

 

 

 

 

فهرست اشکال

 

 

شکل 3-1. سلسله مراتب پیچیدگی محیط­های کاری ]57[ 32

 

 

شکل 3-2. سلسله مراتب پیچیدگی توابع هدف ]57[ 32

 

 

شکل4-1. نمای کلی الگوریتم ژنتیک کلاسیک… 39

 

 

شکل 4-2. نمایش کروموزوم. 56

 

 

شکل 4-3. عملیات تقاطع. 58

 

 

شکل 4-4. جهش نوع اول. 58

 

 

شکل 4-5. جهش اول نوع دوم. 59

 

 

شکل 4-6. جهش دوم نوع دوم. 59

 

 

 شکل4-7. تغییر موقعیت ذره 62

 

 

شکل4-8. تغییر موقعیت ذره همراه با اصلاحیات… 63

 

 

 شکل4-9. تغییر موقعیت ذره با توجه به محدودیت پردازشی.. 64

 

 

 شکل4-10. کیفیت جواب­ها و اندازه­ی جامعه. 70

 

 

شکل4-11. زمان محاسباتی و اندازه­ی جامعه. 70

 

 

شکل4-12. پاسخ میانگین­ها 77

 

 

شکل4-13. پاسخ ضرایب SN… 77

 

 

شکل 4-14. نمودار میانگین و فواصل LSD… 87

 

 

شکل 4-15. RPD برای تعداد مختلف کارها 88

 

 

 

 

 

فصل اول

 

 

کلیات تحقیق

 

 

1-1. مقدمه

 

 

برنامه­ریزی و زمانبندی[1] یک فعالیت بسیار معمول در صنعت و عملیات غیر­صنعتی است. هر روز، جلسات برنامه­ریزی می­شوند. ضرب­العجل­هایی برای انجام پروژه­ها و کارها تعیین می­شود. خدمات تعمیر و نگهداری و عملیات برنامه­ریزی می­شوند. بازی­های ورزشی برنامه­ریزی و زمانبندی می­شوند.

 

 

برنامه­ریزی­های مناسب اجازه می­دهد تا فعالیت­های مختلف، شغل­ها و یا وظایف به شیوه­ای سازمان­یافته اجرا شوند. نمونه­ای از این فعالیت­ها می­توان به مراحل مختلف یک پروژه تحقیقاتی، وظایف یک پرستار در طول یک روز کاری، عملیات تولید و موارد دیگر اشاره کرد که می­تواند هدف­هایی همچون به حداقل رساندن زمان تکمیل کارها، حداقل کردن تاخیر فعالیت­هایی که نمی­توانند به موقع تکمیل شوند و دیگر موارد را به دنبال داشته باشد.

 

 

دلیل بسیاری از پیشرفت­های علم زمانبندی بواسطه­ی محیط­های صنعتی و استفاده این علم در صنعت است. به طور طبیعی در بیان مفاهیم زمانبندی از واژه­های بکار رفته در صنعت استفاده می­شود. که در آن­ منابع با عنوان ماشین و فعالیت­ها به عنوان کار شناخته می­شوند. بطوریکه کار­ها اغلب به وسیله مجموعه­ای از ماشین­ها در ایستگاه­های مختلف کاری با توالی مشخص پردازش می­شوند.

 

 

در مسائل زمانبندی تخصیص مناسب کارها به ماشین­ها با توجه به محدودیت­های موجود و رسیدن به یک جواب مناسب از اهمیت خاصی برخوردار است. کوچکترین مسئله­ی زمانبندی را می­توان مسئله­ی تک­ماشینه[2] عنوان کرد. در این مسئله یک ماشین وجود دارد که عموما در مسائل به عنوان گلوگاه شناخته می­شود و باید کارها را به این ماشین با توجه به محدودیت­های موجود طوری اختصاص داد که به یک جواب معقول و مناسب برسیم و حداکثر کارایی را داشته باشیم. حالت بزرگتر مسائل زمانبندی، زمانبندی مسائل چند­ماشینه شامل سیستم­های موازی، سیستم­های متوالی و سیستم­های ترکیبی می­باشند. در سیستم­های موازی چندین ماشین به صورت موازی در کنار هم قرار گرفته­اند و هر کار بر روی یکی از ماشین­ها پردازش می­شود. ولی در سیستم­های متوالی و ترکیبی، کار­ها با انجام چند عملیات بر روی ماشین­ها پردازش می­شوند و ساختار پیچیده­تری نسبت به مسائل دیگر دارند.

 

 

در این تحقیق، به بررسی مسئله زمانبندی ماشین­های موازی با سرعت­های مختلف[3] پرداخته می­شود. مسائل ماشین­های موازی با سرعت­های مختلف حالت عمومی یافته مسائل تک­ماشینه و حالت خاصی از مسائل ماشین­های متوالی منعطف محسوب می­شوند. در بخش­های آتی این فصل، شرح تفصیلی مسئله مورد بررسی این تحقیق ارائه می­شود.

 

 

1-2. تعریف مسئله

 

 

ماشین­های موازی به عنوان یکی از زیر­مجموعه­های اصلی و پایه در زمانبندی از جایگاه ویژه ومهمی برخوردارند و همواره زمانبندی این مدل بر مبنای معیار­های عملکرد مختلف مورد نظر بوده است. با این توجه که، عموم روش­های حل در مدل­های پیچیده تر مانند مدل ماشین­های متوالی منعطف بر مبنای راهکارهای مدل­های ساده­تر از جمله ماشین­های موازی استوار است ]1[.

 

 

در کارخانه­ها وقتی ماشین­­ها و دستگاه­­های جدید خریداری می­شوند و در کنار ماشین­های قدیمی قرار می­گیرند، تفاوت سرعت بین ماشین­های جدید و قدیمی بوجود می­آید که این تفاوت سرعت، مسئله­ی چندین ماشین با سرعت­های متفاوت را بوجود می­آورد.

 

 

در برخی از محیط­های کاری زمانبندی ماشین­های موازی با سرعت متفاوت، ممکن است که تمامی ماشین­ها نتوانند تمامی کارها را پردازش کنند که در این حالت هر کار توسط مجموعه­ای از ماشین­ها می­تواند انجام شود که به آن محدودیت مجموعه پردازش[4] می­گویند.

 

 

در بسیاری از محیط­های کاری انسان به عنوان عنصر اصلی به­شمار می­رود. در فعالیت­هایی که انسان در آن سهم بسزایی دارد مسئله­ی یادگیری بسیار مهم است و تاکنون در اکثر مقالات فرض رایج بر این بوده که زمان پردازش کار­ها ثابت و مستقل از توالی است. در­حالیکه در بسیاری از موارد عملی با تکرار کار­های مشابه (و یا متفاوت)، توانایی ومهارت اپراتور افزایش و در نتیجه آن، زمان پردازش کار­ها کاهش می­یابد. این امر باعث بهبود مستمر عملکرد تسهیلات تولیدی مخصوصا نیروی انسانی می­شود که به آن تأثیر یادگیری[5] می­گویند. که از جمله­ی این فعالیت­ها می­توان به تمامی کار­هایی که سیستم دستی را شامل می­شود مثلا راه­اندازی ماشین­آلات، تمیز­ کردن ماشین و زمان آماده­سازی[6] اشاره کرد .

 

 

در مسائل زمانبندی کلاسیک عموما با درنظر گرفتن این فرض که زمان­های آماده­سازی در مقایسه با زمان پردازش کوچک و یا اینکه مستقل از توالی پردازش کارها بر روی ماشین­ها هستند، زمان آماده­سازی را نادیده گرفته و یا آن را به زمان پردازش اضافه می­کردند. اما با این­وجود، در بسیاری از محیط­های صنعتی یک زمان آماده­سازی وابسته به توالی[7] هنگام تعویض کار­ها بر روی ماشین­ها به وقوع می­پیوندد ]17[. در این شرایط، زمان آماده­سازی به عنوان بخشی مجزا از زمان پردازش در نظر گرفته می­شود که مقدار آن علاوه بر نوع کاری که بر روی ماشین پردازش خواهد شد، به نوع کار قبلی که بر روی ماشین پردازش شده نیز بستگی دارد. تلقی زمان آماده­سازی به صورت مجزا از زمان پردازش در بیشتر تکنیک­های مدیریت تولید نوظهور نظیر تولید به­موقع[8]، تکنولوژی گروهی[9] و تولید سلولی[10] مورد استفاده قرار می­گیرد.

 

 

در محیط­های کسب و کار حاضر، رقابت شرکت­های تولیدی از طریق قابلیت آن­ها برای پاسخگویی سریع به تغییرات سریع زمینه تجاری و تولید محصولات با کیفیت بالاتر و هزینه­ای کمتر تعیین می­شود. یکی از راه­های رسیدن به این منظور استفاده از مفهوم تولید به­موقع است ]2[. در محیط تولید به­موقع، شرکت­ها تمایل دارند که تا حدامکان زمان تکمیل کار­ها­یشان به موعد تحویل نزدیک باشد تا از جریمه­های زودکرد و دیرکرد بکاهند. در صورتی که یک کار قبل از موعد تحویل تکمیل شود، باید تا موعد تحویل در انبار نگهداری شود لذا هزینه­ی زودکرد به سیستم تحمیل می­شود. جریمه­های زودکرد به آن دلیل مورد توجه هستند که تا زمانیکه موعد تحویل مشتری فرا برسد، هزینه نگهداری شامل هزینه فساد مواد اولیه (در حالیکه کالاها فاسد شدنی هستند) به سیستم تحمیل می­شود. و اگر یک کار بعد از موعد تحویل تکمیل شود، جریمه دیرکرد ناشی از نارضایتی مشتری، جریمه قراردادی یا جریمه از دست دادن اعتبار ایجاد می­شود.

 

 

در این تحقیق، مسئله­ی ماشین­های موازی با سرعت­های مختلف با در نظر گرفتن محدودیت­های زمان آماده­سازی وابسته به کار قبلی، محدودیت مجموعه پردازش و تأثیر یادگیری با هدف کمینه­سازی زمان­های زودکرد و دیرکرد کل بررسی می­شود. یک مدل برنامه­ریزی عدد صحیح برای این مسئله پیشنهاد می­شود. همچنین الگوریتم­های ژنتیک[11] و بهینه­سازی ازدحام ذرات[12] و تبرید شبیه­­سازی­شده[13] برای حل آن ارائه می­گردد.

 

 

1-3. اهداف تحقیق

 

 

تحقیق حاضر با هدف کاهش فاصله میان پیشرفت­های تئوریک و کاربرد­های صنعتی در حوزه علم زمانبندی صورت گرفته است. دراین راستا، یک مدل جدید برای مسئله ماشین­های موازی با سرعت­های متفاوت با محدودیت­های زمان آماده­سازی وابسته به توالی، محدودیت مجموعه پردازش و تأثیر یادگیری و معیار بهینه­سازی زمان­های زودکرد و دیرکرد کل ارائه می­شود. به­علاوه سه الگوریتم ژنتیک، ازدحام ذرات و تبرید شبیه­سازی­شده به منظور حل این مدل ارائه می­گردد.

 

 

1-2- لیف پلی استر …………………………………………………………………………………………………………………………..4
1-2-1- تاریخچه……………………………………………………………………………………………………………………………….4
1-2-2- ساختمان شیمیایی………………………………………………………………………………………………………………….4
1-2-3- مصارف وكاربردهای الیاف پلی استر…………………………………………………………………………………………5
1-2-4- خواص فیزیكی، مکانیکی وشیمیایی الیاف پلی استر (PET) ……………………………………………………..6
1-2-4-1- مقاومت در مقابل کشش اولیه………………………………………………………………………………………………6
1-2-4-2- جذب رطوبت…………………………………………………………………………………………………………………..6
1-2-4-3- مقاومت در مقابل نور آفتاب………………………………………………………………………………………………..6
1-2-4-4- شکل میکروسکوپی……………………………………………………………………………………………………………6
1-2-4-5- چگالی……………………………………………………………………………………………………………………………..7
1-2-4-6- مقاومت در مقابل عوامل شیمیایی………………………………………………………………………………………..7
1-2-4-7- مقاومت در مقابل عوامل بیولوژیکی……………………………………………………………………………………..7
1-2-4-8- درجه حرارت ونقطه ذوب………………………………………………………………………………………………….7
1-2-4-9- جمع شدگی………………………………………………………………………………………………………………………7
1-2-4-10- اثر حلال…………………………………………………………………………………………………………………………7
1-2-4-11- اثر مواد متورم کننده ………………………………………………………………………………………………………..8
1-3- رنگرزی پلی استر………………………………………………………………………………………………………………………8
1-4- روش تولید الیاف پلی استر…………………………………………………………………………………………………………9
1-5- الیاف پلی استراصلاح شده………………………………………………………………………………………………………..10
1-6- الیاف پلی استر با سطح مقطع های خاص……………………………………………………………………………………10
1-6-1- الیاف پروفیلی یا توخالی (Hollow fibers) ………………………………………………………………………..10
1-6-1-1- روش تولید الیاف توخالی ………………………………………………………………………………………………..11
1-6-2- الیاف با شکل سطح مقطع غیر دایره ای ………………………………………………………………………………….12
1-6-2-1- روش تولید الیاف با شکل سطح مقطع غیردایره ای………………………………………………………………13
1-6-2-2- انواع شکل سطح مقطع های غیردایره ای الیاف…………………………………………………………………….14
1-6-2-3- تحقیقات انجام شده درزمینه مقایسه الیاف با مقطع های غیردایره ای ودایره ای …………………….. 16
1-7- فشارپذیری فرش ……………………………………………………………………………………………………………………19
1-7-1- مكانیزم های فشردگی نخ خاب……………………………………………………………………………………………..20
1-7-2- انواع فشارپذیری ………………………………………………………………………………………………………………..21
1-7-3- افت ضخامت فرش………………………………………………………………………………………………………………23
1-8- تغییرات ظاهری و فرسایشی فرش……………………………………………………………………………………………..23
 
فصل دوم: تجربیات
2-1- مقدمه……………………………………………………………………………………………………………………………………..26
2-2- روش تولید نمونه نخ های خاب………………………………………………………………………………………………..27
2-2-1- روش تولید نخ خاب شاهد ………………………………………………………………………………………………….27
2-2-2- روش تولید نخ خاب اصلاح شده با افزایش نمره (dpf) الیاف …………………………………………………28
2-2-3- روش تولید نخ خاب اصلاح شده با  تغییر شکل سطح مقطع همزمان باافزایش نمره (dpf) الیاف….29
2-3- عملیات تاب وتثبیت حرارتی …………………………………………………………………………………………………..30
2-4- رنگرزی نخ های خاب……………………………………………………………………………………………………………..32
2-5- تهیه نمونه های فرش پرز بریده…………………………………………………………………………………………………32
2-6- تکمیل …………………………………………………………………………………………………………………………………..33
2-7- آزمونهای انجام شده روی نمونه های فرش تولیدی………………………………………………………………………35
2-7-1-  آزمون های بارگذاری فرش………………………………………………………………………………………………….35
2-7-1-1- آزمون بارگذاری استا تیکی……………………………………………………………………………………………….35
2-7-1-2- آزمون بارگذاری دینامیکی…………………………………………………………………………………………………37
2-7-2- آزمون بصری………………………………………………………………………………………………………………………39
 
فصل سوم: نتیجه گیری و بحث
3-1-  نتایج آزمون بارگذاری استاتیكی………………………………………………………………………………………………..44
3-1-1-  كلیات……………………………………………………………………………………………………………………………….44
3-1-2-  تعیین پارامترهای فشارپذیری……………………………………………………………………………………………….46
3-1-2-1-  روش نسبی……………………………………………………………………………………………………………………46
3-1-2-2- روش تجزیه و تحلیل کلی………………………………………………………………………………………………..46
3-1-3- بررسی تأثیراصلاحات اعمالی روی نخ های پلی استر بر بازگشت پذیری استاتیکی فرش………………47
3-1-3-1-بررسی تأثیر دنیر بر فیلامنت (dpf) نخ خاب پلی استر بر خواص فشار پذیری استاتیکی فرش…..47
3-1-3-2- بررسی تأثیر شکل سطح مقطع نخ خاب پلی استر بر خواص فشار پذیری استاتیکی فرش…………54
3-1-3-3- بررسی تأثیر دنیر بر فیلامنت (dpf) و شکل سطح مقطع نخ خاب پلی استر بر خواص فشار پذیری استاتیکی فرش………………………………………………………………………………………………………………………………….61
3-2-  نتایج آزمون بارگذاری دینامیكی………………………………………………………………………………………………..68
3-2-1-  كلیات……………………………………………………………………………………………………………………………….68
3-2-2- تعیین پارامترهای فشارپذیری…………………………………………………………………………………………………70
3-2-2-1- روش نسبی…………………………………………………………………………………………………………………….70
3-2-2-2- روش تجزیه و تحلیل کلی………………………………………………………………………………………………..70
3-2-3-1-بررسی تأثیر دنیر بر فیلامنت الیاف نخ خاب پلی استر بر خواص فشار پذیری دینامیکی  فرش…. 70
3-2-3-بررسی تأثیر اصلاحات اعمالی روی نخ های پلی استر بر بازگشت پذیری دینامیکی فرش………………70
3-2-3-2-بررسی تأثیر شکل سطح مقطع نخ خاب پلی استر بر خواص فشار پذیری دینامیکی فرش…………..74
3-2-3-3- بررسی تأثیر دنیر بر فیلامنت الیاف و شکل سطح مقطع نخ خاب پلی استر بر خواص فشار پذیری دینامیکی فرش………………………………………………………………………………………………………………………………….78
3-3-  نتایج آزمون بصری…………………………………………………………………………………………………………………82
3-3-1- مقایسه میزان پركنندگی 3 كد فرش مورد آزمون………………………………………………………………………83
3-3-2- مقایسه 3 كد فرش مورد آزمون از لحاظ زیردست……………………………………………………………………84
3-3-3- مقایسه 3 كد فرش مورد آزمون از لحاظ ظاهر(رخ) …………………………………………………………………84
3-3-4- مقایسه 3 كد فرش مورد آزمون از لحاظ برق و جلا…………………………………………………………………85
3-3-5- مقایسه 3 كد فرش مورد آزمون از لحاظ دانه دانه بودن ریشه…………………………………………………….86
3-3-6- مقایسه کلی 3 کد فرش مورد آزمون بصری…………………………………………………………………………….86
3-3-7- نتایج آزمون Oneway انجام گرفته روی پارامترهای مورد نظر……………………………………………………………..87
 
فصل چهارم: نتایج نهایی وپیشنهادات
4-1- نتایج نهایی……………………………………………………………………………………………………………………………..90
4-2- پیشنهادات……………………………………………………………………………………………………………………………….91
فهرست منابع فارسی………………………………………………………………………………………………………………………….94
فهرست منابع لاتین……………………………………………………………………………………………………………………………96
چکیده انگلیسی…………………………………………………………………………………………………………………………………98
 
 
فهرست جداول
عنوان                                                                                                 صفحه
جدول 2-1- مشخصات دستگاه بافندگی فرش……………………………………………………………………………………..32
جدول 2-2- مشخصات نخ های تار وپود استفاده شده درفرش………………………………………………………………33
جدول 2-3- سن افراد شركت كننده در نظرسنجی………………………………………………………………………………..42
جدول 2-4- میزان تحصیلات افراد شركت كننده در نظرسنجی………………………………………………………………42
جدول 3-1- نتایج آزمون بارگذاری استاتیكی نمونه فرش كد R 20……………………………………………………….44
جدول 3-2- نتایج آزمون بارگذاری استاتیكی نمونه فرش كد 124………………………………………………………….45
جدول 3-3- نتایج آزمون بارگذاری استاتیكی نمونه فرش كد 20……………………………………………………………45
جدول 3-4- مقایسه بهبود بازگشت پذیری نمونه فرش ها با کد R20 و 124 تحت بارگذاری استاتیکی……..48
جدول 3-5- نتایج آزمون T.Test  افت ضخامت نمونه فرش های با کد R20 و124 در زمان های استراحت مختلف…………………………….. …………………………………………………………………………………………………………..52
جدول 3-6 مقادیر پارامترهای نی هات برای فرش های با دنیر بر فیلامنت متفاوت……………………………………52
جدول 3-7- نتایج آزمون T.Test پارامترهای S، D و E نمونه فرش های با کد های R20 و 124…………..53
جدول3-8- نتایج آزمون T.Test پارامترهای R₂، R₃ و R₄ نمونه فرش های با کد های R20 و124………..54
جدول3-9- مقایسه بهبود بازگشت پذیری نمونه فرش ها با کد 124 و 20 تحت بارگذاری استاتیکی………….55
جدول 3-10- نتایج آزمون T.Test افت ضخامت نمونه فرش های با کد 124 و20 در زمان های استراحت.58
جدول 3-11 مقادیر پارامترهای نی هات برای فرش های با سطح مقاطع متفاوت………………………………………58
جدول 3-12- نتایج آزمون LSD پارامترهای S، D و E نمونه فرش های با کد های 124 و 20……………….59
جدول 3-13- نتایج آزمون T.Test پارامترهای R₂، R₃ و R₄ نمونه فرش های با کد های 124 و 20……….60
جدول 3-14- مقایسه بهبود بازگشت پذیری نمونه فرش ها با کد R20 و 20 تحت بارگذاری استاتیکی……..61
جدول 3-15- نتایج آزمون T.Test افت ضخامت نمونه فرش های با کد R20 و 20 در زمان های استراحت………………………………………………………………………………………………………………………………………….61
جدول 3-16 مقادیر پارامترهای نی هات برای فرش های با دنیر بر فیلامنت و سطح مقطع متفاوت……………..65
جدول 3-17- نتایج آزمون LSD پارامترهای S، D و E نمونه فرش های با کد های R20 و 20………………65
جدول 3-18- نتایج آزمون LSD پارامترهای S، D و E نمونه فرش های با کد های R20 و 20………………67
جدول 3-19- نتایج آزمون بارگذاری دینامیكی نمونه فرش كد  R20……………………………………………………..68
جدول3-20- نتایج آزمون بارگذاری دینامیكی نمونه فرش كد124………………………………………………………….69
جدول3-21- نتایج آزمون بارگذاری دینامیكی نمونه فرش كد 20…………………………………………………………..69
جدول 3-22 مقایسه بهبود بازگشت پذیری نمونه فرش های کد R20 و 124 تحت بارگذاری دینامیکی……..71
جدول 3-24 نتایج آزمون T.Test نمونه فرش های با کد R20 و 124 در ضربه های بارگذاری دینامیکی…..74
جدول 3- 25- مقایسه بهبود بازگشت پذیری نمونه فرش های کد 124 و 20 تحت بارگذاری دینامیکی……..74
جدول 3-26 نتایج آزمون T.Test نمونه فرش های با کد 124 و 20 در ضربه های بارگذاری دینامیکی……..77
جدول 3-27 مقایسه بهبود بازگشت پذیری نمونه فرش های کد R20 و 20 تحت بارگذاری دینامیکی………..78
جدول 3-29 نتایج آزمون T.Test نمونه فرش های با کد R20 و 20 در ضربه های بارگذاری دینامیکی…… 81
جدول 3-30- میانگین و واریانس پارامترهای مورد نظرسنجی………………………………………………………………..82
جدول 3-31- میانگین كلی مجموع  پارامترهای نظرسنجی…………………………………………………………………….86
جدول 3-32- نتایج آزمون Oneway انجام گرفته روی پارامترهای مورد نظر…………………………………………87
 
 
فهرست اشکال
عنوان                                                                                                 صفحه
شکل 1-1- ساختمان شیمیایی لیف پلی استر………………………………………………………………………………………….4
شکل 1-2- سطح مقطع الیاف توخالی  ……………………………………………………………………………………………….10
شکل 1-3- سطح مقطع الیاف غیردایره ای…………………………………………………………………………………………..12
شکل 1- 4- انراع سطح مقطع الیاف غیردایره ای توپر و توخالی ……………………………………………………………13
شکل 1-5 – خروجی رشته ساز ………………………………………………………………………………………………………..13
شکل 1-6- سطح مقطع الیاف سه پره ای (Trilobal) ………………………………………………………………………..14
سطح 1-7- شکل مقطع مربع شکل……………………………………………………………………………………………………..14
شکل 1-8- سطح مقطع لیف DG 4…………………………………………………………………………………………………..15
شکل1-9- مرحله اول: شروع بارگذاری شكل (a) برای فرش نو و شكل (b) برای فرشهای كهنه ……………..15
شکل1- 10- مرحله دوم: خم شدن نخ خاب ………………………………………………………………………………………20
شکل1- 11- مرحله سوم: حالت jamming ……………………………………………………………………………………..20
شكل2-1-  نمای دستگاه تاب استفاده شده در تحقیق……………………………………………………………………………31
شكل2-2-  نمای دستگاه شل پیچ استفاده شده در تحقیق………………………………………………………………………31
شكل 2-3- نمای چیدمان  قفسه دستگاه بافندگی………………………………………………………………………………….33
شكل2-5- نمای كلی دستگاه ضخامت سنج دیجیتالی……………………………………………………………………………36
شكل 2-6- نمای دستگاه بارگذاری استاتیكی……………………………………………………………………………………….37
شكل2-7- نمای دستگاه بارگذاری دینامیكی………………………………………………………………………………………..39

 

شکل2-8- نمونه های بافته شده بصورت پیوسته کنار یکدیگر………………………………………………………………..40
شکل2-9- فرم نظرسنجی استفاده شده در تحقیق………………………………………………………………………………….41
شكل 3-1- نمودار تأثیر دنیر بر فیلامنت الیاف (dpf) نخ خاب پلی استر بر افت ضخامت در بارگذاری استاتیکی فرش………………………………………………………………………………………………………………………………….49
شكل 3-2-  نمودار تأثیر دنیر بر فیلامنت الیاف (dpf) نخ خاب پلی استر بر افت ضخامت ناشی از بارگذاری استاتیکی بر حسب زمان های استراحت……………………………………………………………………………………………….50
شکل 3-3- نمودار مقایسه در صد افت ضخامت ناشی از بارگذاری استاتیکی نمونه فرش های بافته شده از نخ خاب پلی استر با دنیر بر فیلامنت های مختلف……………………………………………………………………………………..51
شكل 3-4- نمودار مقایسه پارامترهای S، D و E نمونه فرش های با دنیر بر فیلامنت متفاوت…………………..52
شكل 3-5-  نمودار مقایسه پارامتر R نمونه فرش های پلی استر با دنیر بر فیلامنت متفاوت………………………54
شكل 3-6- نمودار تأثیر سطح مقطع الیاف بر افت ضخامت در بارگذاری استاتیکی فرش…………………………..56
شكل 3-7- نمودار تأثیرسطح مقطع الیاف بر افت ضخامت ناشی از بارگذاری استاتیکی بر حسب زمان های استراحت………………………………………………………………………………………………………………………………………….56
شكل 3-8- نمودار مقایسه در صد افت ضخامت ناشی از بارگذاری استاتیکی نمونه فرش های بافته شده از نخ خاب پلی استر با سطح مقاطع مختلف الیاف ………………………………………………………………………………………..57
شكل 3-9 – نمودار مقایسه پارامترهای S، D و E نمونه فرش های با سطح مقاطع متفاوت………………………59
شكل 3-10- نمودار مقایسه پارامتر R نمونه فرش های پلی استر با سطح مقاطع متفاوت…………………………..60
شكل 3-11- نمودار تأثیر دنیر بر فیلامنت الیاف (dpf) و سطح مقطع بر افت ضخامت در بارگذاری استاتیکی فرش……………………………………………………………………………………………………………………………………………….62
شكل 3-12-  نمودار تأثیر دنیر بر فیلامنت الیاف (dpf) و سطح مقطع بر افت ضخامت ناشی از بارگذاری استاتیکی بر حسب زمان های استراحت………………………………………………………………………………………………63
شكل 3-13-  نمودار مقایسه در صد افت ضخامت ناشی از بارگذاری استاتیکی نمونه فرش های بافته شده بر حسب زمان های استراحت………………………………………………………………………………………………………………..64
شكل 3-14-  نمودار مقایسه پارامترهای S، D و E نمونه فرش های با دنیر بر فیلامنت متفاوت………………..66
شكل 3-15- نمودار مقایسه پارامتر R نمونه فرش های پلی استر با دنیر بر فیلامنت و سطح مقطع متفاوت…………………………………………………………………………………………………………………………………………….67
شكل 3-16-  نمودار تأثیر دنیر بر فیلامنت الیاف بر افت ضخامت در بارگذاری دینامیکی فرش………………….72
شكل 3-17- نمودار تأثیر دنیر بر فیلامنت الیاف بر افت ضخامت فرش بر حسب  ضربه های بارگذاری دینامیکی………………………………………………………………………………………………………………………………………….72
شكل 3-18- نمودار مقایسه  افت ضخامت ناشی از بارگذاری دینامیکی با دنیر بر فیلامنت متفاوت بر حسب ضربه های بارگذاری دینامیکی……………………………………………………………………………………………………………73
شكل 3- 19-  نمودار تأثیر سطح مقطع الیاف بر افت ضخامت در بارگذاری دینامیکی فرش………………………75
شكل  3-20-  نمودار تأثیر سطح مقطع بر افت ضخامت فرش بر حسب  ضربه های بارگذاری دینامیکی…………………………………………………………………………………………………………………………………………..76
شكل 3- 21-  نمودار مقایسه  افت ضخامت ناشی از بارگذاری دینامیکی با سطح مقطع متفاوت بر حسب ضربه های بارگذاری دینامیکی……………………………………………………………………………………………………………77
شكل 3-22-  نمودار تأثیر دنیر بر فیلامنت و سطح مقطع الیاف بر افت ضخامت در بارگذاری دینامیکی فرش……………………………………………………………………………………………………………………………………………….79
شكل 3-23- نمودار تأثیر دنیر بر فیلامنت و سطح مقطع الیاف بر افت ضخامت فرش بر حسب  ضربه های بارگذاری دینامیکی……………………………………………………………………………………………………………………………80
شكل 3-24- نمودار مقایسه  افت ضخامت ناشی از بارگذاری دینامیکی با دنیر بر فیلامنت و سطح مقطع متفاوت بر حسب ضربه های بارگذاری دینامیکی…………………………………………………………………………………..81
شكل 3-25- نمودار مقایسه میزان پركنندگی 3 كد فرش………………………………………………………………………..83
شكل 3-26-  نمودار مقایسه میزان زیردست 3 كد فرش……………………………………………………………………….84
شكل 3-27- نمودار مقایسه 3 كد فرش مورد آزمون از لحاظ ظاهر(رخ) ………………………………………………..84
شكل 3-28- نمودار مقایسه 3 كد فرش از نظر برق و جلار…………………………………………………………………..85
شكل 3-29- نمودار مقایسه 3 كد فرش از نظر دانه دانه بودن ریشه………………………………………………………..86
 
 
چکیده
امروزه استفاده از الیاف پلی استر به عنوان نخ خاب فرش ماشینی مورد توجه صنعت قرارگرفته است. از آنجایی که لیف پلی استردارای خواص بازگشت پذیری ضعیف می باشد تلاشهایی برای بهبود خواص بازگشت پذیری لیف درحال انجام می باشد. دراین تحقیق، تاثیرافزایش نمره (دنیر برفیلامنت) الیاف ونیز تغییر شکل سطح مقطع لیف از دایره به سه پره بر میزان افت ضخامت فرش پس از بارگذاری استاتیکی ودینامیکی آن مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین فرش بافته شده با نخهای خاب پلی استر اصلاح شده با فرش بافته شده از نخ خاب پلی استر متداول از نظر ظاهری توسط داوران مقایسه شده است. نتایج نشان می دهد افزایش دنیر برفیلامنت الیاف وتغییر شکل سطح مقطع الیاف از دایره به سه پره، اگرچه می تواند سبب بهبود در افت ضخامت پس از بارگذاری دینامیکی فرش گردد لیکن نتوانست سبب کاهش افت ضخامت فرش پس از بارگذاری استاتیکی آن گردد. از طرفی انجام هردو تغییر بطورهمزمان (افزایش دنیربرفیلامنت و تغییرشکل سطح مقطع لیف) می تواند سبب کاهش افت ضخامت فرش حاصل پس از بارگذاری استاتیکی ودینامیکی فرش گردد. همچنین نتایج حاصل از آزمون بصری نشان دادکه فرش بافته شده با الیاف پلی استری که بطورهمزمان دنیر بر فیلامنت آن افزایش یافته و شکل سطح مقطع آن از دایره به مثلث تغییر نموده است ازطرف داوران نمره کیفی بالاتری نسبت به سایر نمونه ها گرفت.
 
فصل اول
مروری بر مطالعات انجام شده
 
1-1-  مقدمه
بی شك یكی از اصلی ترین الیاف مورد مصرف نساجی پلی استر می باشد. گواه این موضوع، میزان تولید و مصرف بالای سالیانه این لیف در جهان می باشد. ازطرفی، بیشترین حجم نخ خاب مورد مصرف فرش ماشینی در ایران، از الیاف اكریلیك تهیه می شود که لیفی نسبتا گران ودارای مشکلات زیست محیطی زیادی می باشد. در این تحقیق تلاش می شود تا خصوصیات نخ پلی استر فیلامنتی را با تغییردر شكل سطح مقطع ونیز تغییر نمره الیاف(dpf)[1] اصلاح نمود. نتیجه این تحقیق می تواند به جایگزین شدن الیاف پلی استر بجای اکریلیک در صنعت فرش ماشینی ایران کمک کند. از آنجا كه منسوجات فرش از طرف پای انسان(راه رفتن)، پایه صندلی و مبل و… همواره تحت بارگذاری دینامیكی واستاتیكی قرار دارد، در نتیجه فشارپذیری یکی از مهمترین خواص فیزیكی- مكانیكی آنها محسوب می شود. بنابراین یک فرش علاوه بر داشتن كاركرد و دوام فنی بالا، باید به عنوان یك كالای تزئینی و لوكس نیز دارای ظاهری زیبا باشد. از جمله عوامل مهم در این زیبایی نظم وترتیب نخ های خاب، درخشندگی و… می باشد. بنابراین دراین تحقیق ابتدا نمونه های تولید شده نخ های پلی استر فیلامنتی شاهد(نخ پلی استر متداول مصرفی صنعت) و اصلاحی در فرش ماشینی خاب بریده بافته شده و سپس نمونه های فرش از لحاظ آزمون های فشار پذیری (استاتیکی، دینامیکی) و بصری بایکدیگرمقایسه می شوند.
 
1-2- لیف پلی استر
1-2-1- تاریخچه
تا قبل از 1945دانشمندان مختلفی پلی استرهای لیفی زیادی را تهیه نموند ولی تقریبا تمامی آنها از واكنش گرمای آلیفاتیك تهیه می‌شدند و دارای نقطه ذوب پایینی برای مصارف نساجی بودند،  بعلاوه آنكه در حلالهای خشك شویی به آسانی حل می‌شدند.
دراولین روزهای جنگ جهانی دوم، و ینفیلد و دیكسون (Whinfild & Dickson) توانستند با مطالعه مطالب كارتروز پلی اتیلتن ترفتالات با وزن مولكولی بالا را از واكنش اسیدترفتالیك و استر دی متیل خالص آن  با اتیلن گلایكول تهیه نمایند،  پلیمر جدید از طریق ذوب ریسی به الیاف تبدیل می‌شد و دارای خواص نساجی مطلوبی بود. ولی بدلیل جنگ جهانی انتظار جهت تولید تا سال 1945 بطول انجامید. در جولای 1945 شركت (ICI) طبق توافقنامه بلند مدت میان آنها و شركت دوپونت ،حق امتیاز تولید این لیف را به 5 كشور اعطا نمود. تولید پلی استر در دهه 60 و70 بطور گسترده ای افزایش یافت و در سال 1972 پلی استر از نایلون پیشی گرفت و عنوان مهمترین لیف مصنوعی را به خود اختصاص داد[3] .

 

فصل سوم

 

 

نوع پژوهش ……………………………………………………………………………………………………………………………………….. 54

 

 

جامعه ­ی پژوهش ……………………………………………………………………………………………………………………………….. 54

 

 

نمونه­های مورد پژوهش …………………………………………………………………………………………………………………….. 54

 

 

مشخصات واحدهای مورد پژوهش ………………………………………………………………………………………………………55

 

 

محیط پژوهش ……………………………………………………………………………………………………………………………………. 55

 

 

روش تعیین حجم نمونه ……………………………………………………………………………………………………………………… 55

 

 

ابزار گردآوری داده­ها ………………………………………………………………………………………………………………………… 56

 

 

تعیین اعتبار علمی ابزار ………………………………………………………………………………………………………………………. 57

 

 

تعیین اعتماد علمی ابزار……………………………………………………………………………………………………………………….. 57

 

 

روش نمونه­گیری و گردآوری داده­ها…………………………………………………………………………………………………… 57

 

 

تجزیه و تحلیل داده­ها………………………………………………………………………………………………………………………….. 58

 

 

ملاحظات اخلاقی ………………………………………………………………………………………………………………………………… 60

 

 

فصل چهارم

 

 

یافته­های پژوهش ……………………………………………………………………………………………………………………………….. 63

 

 

جداول ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 64

 

 

فصل پنجم

 

 

تفسیر نتایج پژوهش …………………………………………………………………………………………………………………………… 87

 

 

نتیجه گیری نهایی …………………………………………………………………………………………………………………………….. 103

 

 

کاربرد یافته­ها در پرستاری ……………………………………………………………………………………………………………… 106

 

 

پیشنهادات بر اساس یافته­ها ……………………………………………………………………………………………………………… 108

 

 

فهرست منابع …………………………………………………………………………………………………………………………………… 109

 

 

ابزار گردآوری داده­ها (ضمیمه) ……………………………………………………………………………………………………….. 116

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فهرست جداول                                                                                                        صفحه

 

 

جدول شماره (1): توزیع فراوانی سوختگی در گروه کودکان با سوختگی …………………………………………… 63

 

 

جدول شماره (2): توزیع سن کودکان در دو گروه کودکان باسوختگی و بدون سوختگی …………………… 67

 

 

جدول شماره (3): توزیع واحدهای مورد پژوهش بر حسب مشخصات فردی (جنس کودک و ترتیب تولد و سابقه بیماری) در دو گروه کودکان با سوختگی و بدون سوختگی ……………………………………………………… 68

 

 

جدول شماره (4): توزیع واحدهای مورد پژوهش بر حسب مشخصات خانوادگی(سن و تحصیلات والدین) در دو گروه کودکان با سوختگی و بدون سوختگی ……………………………………………………………………………..70

 

 

جدول شماره (5): توزیع واحدهای مورد پژوهش بر حسب مشخصات خانوادگی (سابقه بیماری و اعتیاد والدین) در دو گروه کودکان با سوختگی و بدون سوختگی…………………………………………………………………. 73

 

 

جدول شماره (6): توزیع واحدهای مورد پژوهش بر حسب وضعیت اشتغال والدین در دو گروه کودکان با سوختگی و بدون سوختگی ………………………………………………………………………………………………………………… 74

 

 

جدول شماره (7): توزیع واحدهای مورد پژوهش بر حسب مشخصات خانوادگی (وضعیت تأهل، نوع و تعداد اعضای خانواده) در دو گروه کودکان با سوختگی و بدون سوختگی……………………………………………75

 

 

 

جدول شماره (8): توزیع واحدهای مورد پژوهش بر حسب مشخصات خانوادگی (محل سکونت، وضعیت مسکن و آگاهی از روشهای پیشگیری از سوختگی) در دو گروه کودکان با سوختگی و بدون سوختگی ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 77

 

 

جدول شماره (9): میانگین و انحراف معیار زیر بنای منزل در دو گروه با سوختگی و بدون سوختگی …77

 

 

جدول شماره (10): توزیع واحدهای مورد پژوهش بر حسب مشخصات محیطی (آشپزخانه مجزا، مکان و نوع آشپزخانه، طبخ در آشپزخانه) در دو گروه کودکان با سوختگی و بدون سوختگی ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 79

 

 

جدول شماره (11): توزیع واحدهای مورد پژوهش بر حسب مشخصات محیطی (وسیله آشپزی و گرمایش و نوع سوخت) در دو گروه کودکان با سوختگی و بدون سوختگی …………………………………………………….. 80

 

 

جدول شماره (12): توزیع واحدهای مورد پژوهش بر حسب سایر مشخصات محیطی ……………………….. 81

 

 

جدول شماره (13): ضرایب رگرسیونی عوامل فردی، خانوادگی و محیطی مرتبط با سوختگی بر اساس مدل رگرسیون لوجستیک چندگانه ………………………………………………………………………………………………………………… 84

 

 

 

 

 

فهرست نمودارها                                                                                                    صفحه

 

 

نمودار شماره (1): توزیع واحدهای مورد پژوهش بر حسب مکانی که کودک بیشتر وقت خود را می­گذراند در دو گروه کودکان باسوختگی و بدون سوختگی……………………………………………………………………………….. 69

 

 

نمودار شماره (2): توزیع واحدهای مورد پژوهش بر حسب سن مادر در دو گروه کودکان با سوختگی و بدون سوختگی……………………………………………………………………………………………………………………………………. 71

 

 

نمودار شماره (3): توزیع واحدهای مورد پژوهش بر حسب میزان تحصیلات پدر در دو گروه کودکان با سوختگی و بدون سوختگی ………………………………………………………………………………………………………………… 72

 

 

نمودار شماره (4): توزیع واحدهای مورد پژوهش بر حسب درآمد ماهانهدر دو گروه کودکان با سوختگی و بدون سوختگی  ………………………………………………………………………………………………………………………………. 76

 

 

نمودار شماره (5): توزیع واحدهای مورد پژوهش بر حسب تعداد اتاق خواب در دو گروه کودکان با سوختگی و بدون سوختگی ………………………………………………………………………………………………………………… 78

 

 

 

مقاومت شکست……………………………………………………………………………………………………………18

 

 

اندازه گیری مقاومت شکست…………………………………………………………………………………………..20

 

 

نیرو ها و استرس جویدن…………………………………………………………………………………………………21

 

 

مروری بر مقالات………………………………………………………………………………………………………….23

 

 

کامپوزیت و استحکام شکست دندان…………………………………………………………………………………23

 

 

سایلوران ها…………………………………………………………………………………………………………………..31

 

 

بیان مسئله و ضرورت انجام تحقیق…………………………………………………………………………………….42

 

 

اهداف و فرضیات………………………………………………………………………………………………………….43

 

 

فصل دوم:روش کار و مواد

 

 

مواد…………………………………………………………………………………………………………………………….45

 

 

روش مطالعه…………………………………………………………………………………………………………………47

 

 

جمع آوری و مانت نمونه ها…………………………………………………………………………………………….47

 

 

تهیه حفرات………………………………………………………………………………………………………………….48

 

 

مراحل ترمیم نمونه ها……………………………………………………………………………………………………..49

 

 

تست مقاومت شکست……………………………………………………………………………………………………53

 

 

فصل سوم:یافته ها

 

 

یافته ها……………………………………………………………………………………………………………………………………………….56

 

 

فصل چهارم:بحث

 

 

بحث…………………………………………………………………………………………………………………………..60

 

 

فصل پنجم:نتیجه گیری و پیشنهادات

 

 

نتیجه گیری………………………………………………………………………………………………………………….67

 

 

پیشنهادات……………………………………………………………………………………………………………………67

 

 

 

 

 

منابع……………………………………………………………………………………………………………………………68

 

 

خلاصه انگلیسی

 

 

 

 

 

فهرست جداول

 

 

جدول……………………………………………………عنوان………………………………………………….صفحه

 

 

جدول1-3……………اطلاعات توصیفی مربوط به هر یک از گروه های مورد مطالعه…………………..56

 

 

جدول2-3…آنالیز واریانس یک عاملی جهت مقایسه میانگین شکست در گروه های مورد مطالعه…57

 

 

جدول3-3………… نتایج آزمون توکی جهت مقایسه دو به دوی گروه های مورد مطالعه……………..58

 

 

جدول4-3…………………………………..توزیع نحوه ی شکست ها…………………………………………….59

 

 

فهرست تصاویر

 

 

تصویر……………………………………………….عنوان تصویر…………………………………………….صفحه

 

 

تصویر 1-2……………………………………مواد مصرفی مورد مطالعه……………………………………………47

 

 

 

تصویر 2-2……………………….حفره ی کلاس دو تهیه شده بر سطح نمونه………………………………..48

 

 

تصویر3-2………………………………………..ابعاد حفره ی مورد نظر…………………………………………..49

 

 

تصویر 4-2……………………………ماتریکس و ماتریکس هولدر دور نمونه………………………………..52

 

 

تصویر 5-2……………………………………استفاده از دنتین باندینگ……………………………………………52

 

 

تصویر 6-2…………………………………قرار دادن کامپوزیت در حفره………………………………………..53

 

 

تصویر 7-2……………………………..دستگاهInstronZwick Z250……………………………………….54

 

 

تصویر8-2………………….نمونه ی مانت شده در دستگاه آزمون مقاومت شکست……………………….55

 

 

 

 

 

خلاصه

 

 

مقدمه

 

 

حذف مقادیر زیادی از بافت دندانی سبب تضعیف دندان ترمیم شده می شود. نوع روش ترمیم و کامپوزیت می تواند از فاکتور های اثر گذار بر مقاومت شکست دندان تحت نیروهای اکلوزالی باشد.

 

 

هدف

 

 

هدف این مطالعه بررسی تاثیر کاربرد کامپازیت های جدید کم انقباض بر استحکام شکست پرمولرهای دارای حفرات MOD بود.

 

 

روش کار و مواد

 

 

تعداد 60 عدد دندان پرمولر ماگزیلاری سالم انسانی که به مقاصد ارتودنسی کشیده شده بودند انتخاب شده و حفرات کلاس دو استاندارد MOD در 50 دندان تراشیده شد. نمونه ها به 4 گروه 10 تایی براساس روش ترمیم و نوع کامپوزیت بکار رفته، تقسیم شدند: گروه اول : کامپوزیت خلفی (Filtek^TM P60)؛ گروه دوم : 5/0 میلی متر لایه ی حدواسط گلاس آینومر (Fuji LC) + کامپوزیت خلفی (Filtek^TM P60)؛ گروه سوم : 5/0 میلی متر لایه ی حدواسط کامپوزیت Flowable (Filtek^TM Supreme XT) + کامپوزیت خلفی (Filtek^TM P60) وگروه چهارم : کامپوزیت خلفی Low shrink (Filtek^TM P90). 10 عدد دندان تراش خورده و بدون ترمیم به عنوان گروه کنترل منفی (گروه پنجم) و10 عدد دندان تراش نخورده به عنوان گروه کنترل مثبت (گروه ششم) باقی ماند. نمونه ها تحت هزار سیکل حرارتی قرار گرفته و سپس تست مقاومت شکست با دستگاه اینسترون (با سرعت mm/min 1) انجام گرفت. همچنین در پایان،الگوی شکستگی نمونه ها براساس درگیری ساختمان دندان و ترمیم  ثبت شد. داده ها با آزمون آنالیز واریانس یک عاملی و توکی و فیشر بررسی شدند.

 

 

یافته ها

 

 

گروهی که در آن دندان ها بدون تراش بودند و گروهی که در آن دندانهای تراش خورده بدون ترمیم بودند، به ترتیب بیشترین و کمترین مقاومت شکست را داشتند(P-Value < 0.05). همچنین گروههای دوم و سوم که با هم اختلاف معناداری نداشتند بیشترین مقاومت شکست را پس از نمونه های تراش نخورده نشان دادند (P-Value < 0.05). نوع شکست به چهار گروهی که با انواع روش های ترمیمی پر شده بودند مرتبط نبود (P-Value  > 0.05).

 

 

نتیجه گیری

 

 

این مطالعه نشان داد که تکنیک های مختلف ترمیمی بر مقاومت شکست دندان های پرمولر دارای حفرات وسیع MOD موثر بود. همچنین سیستم ترمیمی سایلوران در مقایسه با انواع متاکریلات نتوانست در تقویت مقاومت شکست دندان ها موثر واقع شود.

 

 

واژگان كلیدی: كامپوزیت رزین، سایلوران، استحكام شكست