بررسی رشد ترک تیر کامپوزیتی شیشه/اپوکسی با زوایای مختلف در شکست مد اول به کمک روش امپدانس الکترومکانیکی
نویسندگان
1 دانشکده مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران،
2 دانشکده مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران
3 دانشکده مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران،
doi
10.30494/JNDT.2023.393601.1115چکیده
کامپوزیتهای پلیمری با الیاف شیشه نوع متداولی از کامپوزیتها هستند که با تغییر پارامترهای مختلفی مانند چینش زاویهای آنها میتوان به مقدار بهینهای از استحکام یا خواص مکانیکی مطلوب بنا به کاربردهای مختلف رسید. تخریب در این نوع کامپوزیتها، شامل ترکیب مکانیزمهای مختلف از قبیل شکست ماتریس، شکست الیاف، جدایش لایهای و جدایش الیاف از ماتریس میباشد. دراین مقاله به بررسی تجربی مکانیزمهای شکست مد اول در تیرکامپوزیتی شیشه/اپوکسی با چیدمان زوایای مختلف به کمک اندازهگیری غیرمخرب امپدانس الکترومکانیکی، نمودارهای نیروجابجایی و مشاهدات چشمی وسازه پرداخته میشود. بدین منظور پس از ساخت نمونههای تیر و نصب سنسور پیزوالکتریک بر روی آنها، درحین فرآیند کشش و بازشدگی ترک در مد اولشکست تیر، طیفهای امپدانس اندازهگیری شده و با طیف مرجع تیر سالم مقایسه میشود. پس از انطباق زمانی و مکانی رشد لحظهای ترک در آزمون امپدانس با کمک فیلم برداری و شاخصهای مدرج برروی نمونه تیر صورتگرفته، رشدهای مداوم و سریع ترک با شدتهای مختلف تشخیص دادهشد. با مطالعه دادههای تیرهای با چیدمان زوایای مختلف مشخصشد که نمونه 0/90 پایدارتر و دارای تغییرات نیرویی کمتری بوده، همچنین مد غالب شکست در این نمونه شکست ماتریس بودهاست. این تحقیق نشانداد که میتوان از اندازهگیری امپدانسالکترومکانیکی به عنوان ابزاری جهت تشخیص شروع و اشاعه ترک این نوع از تیرهای کامپوزیتی با توجه به حساسیت بالا در مراحل مختلف رشد ترک استفاده نمود.
