بررسی آزمایشگاهی اثر دما و نرخ کرنش بر رفتار مکانیکی و تورق گلار 1/2 تحت بار خمشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران

2 استاد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه بوعلی سینا، همدان،ایران

3 استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه آیت الله بروجردی (ره)، بروجرد، ایران

doi
10.22034/ijme.2023.412900.1821
چکیده

ورقه­‌های فلزی الیافی در دهه گذشته به دلیل خواص مکانیکی مطلوب مورد توجه صنایع هوایی و خودروسازی قرارگرفته‌اند. این لمینت­‌ها از لایه‌­های فلزی نازک و یک­‌لایه اپوکسی تقویت­‌شده با الیاف تشکیل­ شده‌­اند. گلار 1/2 از یک‌­لایه اپوکسی تقویت‌­شده با الیاف شیشه تشکیل­‌شده که بین دولایه آلومینیوم 2024 قرارگرفته ­است. این مطالعه به بررسی تأثیر دما و نرخ کرنش برروی رفتار مکانیکی گلار 1/2 تحت بارگذاری خمشی تمرکز دارد. نمونه­‌ها با نرخ بارگذاری 03/0 و 3/0 بر ثانیه و در دماهای 25، 60 و 100 درجه سلسیوس تحت آزمایش خمش قرار گرفتند. منحنی‌های نیرو-جابجایی برای خمش سه‌­نقطه‌ای در دماها و نرخ‌های کرنش مختلف استخراج شدند. تغییرشکل لایه­‌ها با استفاده از فن­‌آوری پردازش تصویر رصد شدند. نتایج نشان ­داد که با افزایش دما از 25 به 100 درجه سلسیوس، حداکثر نیروی خمشی کاهش قابل‌­توجهی دارد. این کاهش برای نرخ بارگذاری 03/0 بر ثانیه 51% و برای نرخ بارگذاری 3/0 بر ثانیه، 30% بود. با این‌­حال، افزایش در نرخ بارگذاری گلار 1/2 منجر به افزایش بیشتر حداکثر نیروی خمشی شد. برای تمامی دماها، افزایش نرخ بارگذاری نیز باعث افزایش ضریب الاستیک خمشی شد. همچنین، نتایج نشان ­داد که با استفاده از تغییر شکل‌های به‌دست ‌آمده در دماها و نرخ‌های بارگذاری مختلف، می‌توان تغییر شکل گلار 1/2 را در فرآیندهای شکل‌دهی کنترل نمود.