بررسی تاثیر افزودن الیاف طبیعی بر چقرمگی شکست بین لایهای کامپوزیتهای شیشه/اپوکسی تحت بارگذاری حالت یک با استفاده از آزمون نشرآوایی
نویسندگان
1 دانشکده مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی
2 گروه ساخت و تولید، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران
3 لویزان- خیابان شعبانلو- دانشگاه شهید رجائی. دانشکده مکانیک دفتر دانشکده
doi
10.30494/jndt.2024.429136.1137چکیده
در سالهای اخیر، با افزایش قیمت فرآوردههای نفتی تجدیدناپذیر و قوانین سختگیرانه محیط زیستی، استفاده از الیاف طبیعی به عنوان تقویتکننده در مواد کامپوزیتی افزایش یافتهاست. در پژوهش حاضر تاثیر افزودن الیاف طبیعی بر مقاومت در برابر جدایش بینلایهای که رایج ترین نوع خرابی در چندلایههای کامپوزیتی میباشد، در بارگذاری حالت یک بررسی میشود. نمونهها با استفاده از روش لایه چینی دستی ساخته شدند. از آزمون تیر یکسرگیردار دولبه برای آزمایش نمونهها استفاده شد. با استفاده از روشهای ارائه شده در استاندارد ASTM D5528 لحظه شروع جدایش بین لایهای در نمونهها تعیین میشود. نتایج نشان میدهد که تنها استفاده از روشهای مکانیکی ارائه شده در استاندارد مذکور برای تعیین شروع جدایش بینلایهای کافی نمیباشد و برای تعیین آسانتر و دقیقتر لحظه شروع جدایش بینلایهای باید از آزمون غیرمخرب نشرآوایی استفاده شود. سپس با استفاده از روش انرژی، انرژی تجمعی، شمارش ضربآهنگ و شمارش ضربآهنگ تجمعی برای تعیین لحظه شروع جدایش بین لایهای در نمونهها استفاده میشود. سپس با استفاده از بار بحرانی و جابجایی بحرانی تشخیص دادهشده توسط روشهای مختلف مکانیکی و نشرآوایی مقادیر چقرمگی شکست بینلایهای نمونهها محاسبه میشود. در انتها نتایج پژوهش حاضر با مطالعات پیشین مقایسه میشود. با توجه به نتایج بدست آمده، استفاده از الیاف کنف افزایش قابلتوجهی را در چقرمگی شکست بین لایهای کامپوزیتهای شیشه/اپوکسی نشان نمیدهد، اما استفاده از الیاف پنبه باعث افزایش قابل توجه در چقرمگی شکست بین لایهای میشود. در میان روشهای نشرآوایی مختلف، روش شمارش ضربآهنگ کمترین درصد خطا معادل 1.8درصد را نسبت به روش پیشنهاد شده در استاندارد، در میان سایر روشهای نشرآوایی نشان میدهد.