ارزیابی قابلیت جذب انرژی چند لایه اپوکسی-الیاف شیشه/آلومینیوم پس از قرارگیری در سیکلهای گرمایشی
نویسندگان
1 دانشجوی دکترا، مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب، تهران
2 دانشیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب، تهران
3 استاد، مهندسی و علم مواد، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران
4 استادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب، تهران
doi
10.22034/ijme.2022.157560چکیده
در شرایط واقعی، سازههای کامپوزیتی تحت شرایط محیطی متفاوت مانند سیکلهای حرارتی قرار میگیرند. هدف تحقیق حاضر، بررسی تأثیر اعمال سیکلهای حرارتی بر قابلیت جذب انرژی چند لایه الیاف- فلز ساخته شده با پوسته آلومینیومی و هسته کامپوزیتی اپوکسی- الیاف شیشه با چیدمانهای متفاوت الیاف شیشه میباشد. به همین دلیل در گام نخست، چند لایه الیاف- فلز با دو چیدمان تک جهته 0˚/0˚/0˚/0˚ و 90˚/90˚/90˚/90˚ و دو چیدمان دو جهته +45˚/-45˚/-45˚/+45˚ و 0˚/90˚/90˚/0˚ ساخته شدند. سپس، نمونههای ساخته شده تحت سیکلهای حرارتی 0، 1، 10، 30، 50 و 90 سیکل قرار گرفتند. هر سیکل حرارتی شامل افزایش دما تا ˚C100 به مدت 15 دقیقه، نگهداری در این دما به مدت 5 دقیقه و خنک کردن تا دمای محیط به مدت 15 دقیقه بود. پس از آن قابلیت جذب انرژی و شناسایی مکانیزمها توسط آزمون ضربه، بررسی ماکروساختاری و بررسی میکروسکوپی بررسی شدند. نتایج بدست آمده نشان داد که تا 10 سیکل حرارتدهی در چند لایههای الیاف- فلز با چیدمان تک جهته قابلیت جذب انرژی بهبود یافته است و پس از آن این قابلیت روندی کاهشی داشت. کمترین و بیشترین حساسیت قابلیت جذب انرژی به سیکلهای حرارتی به ترتیب در نمونهها با چیدمانهای +45˚/-45˚/-45˚/+45˚ و 0˚/90˚/90˚/0˚ مشاهده شدند. بررسی ماکروسکوپی نشان داد که پس از اعمال 90 سیکل حرارتی، جدایش بین لایههای الیاف شیشه مکانیزم اصلی شکست در چندلایههای الیاف فلز بود. با بررسی میکروسکوپی فهمیده شد که سیکلهای حرارتی بالا باعث کاهش چسبندگی بین الیاف شیشه و زمینه اپوکسی در چند لایه الیاف- فلز شده است.