بررسی تجربی استحکام بین لایه ای در چند لایه الیاف/فلز اصلاح شده با الاستومر در ضربات سرعت بالا و پایین و بارگذاری خمشی شبه استاتیکی

نویسندگان

1 طراحی کاربردی،دانشکده مکانیک،دانشگاه تربیت مدرس،تهران،ایران

2 طراحی کاربردی، دانشکده مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

3 پژوهشگر پسا دکترا، مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

4 طراحی کاربردی، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

5 طراحی کاربردی، دانشکده مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، ایران، تهران

6 طراحی کاربردی، دانشکده مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

7 طراحی کاربردی، دانشکده مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

doi
10.22060/mej.2019.16385.6358
چکیده

با توجه به نیاز روز افزون به سازه‌های مقاوم در برابر بارهای ضربه‌ای، چندلایه‌های هیبریدی مورد توجه ویژه قرار گرفته‌اند. همچنین به منظور رسیدن به مقاومت مناسب، سفتی بالا و ظرفیت جذب انرژی بالا، چسبندگی بین لایه‌های مختلف این نوع سازه‌ها اهمیت فراوانی دارد. هدف از پژوهش حاضر، بررسی استحکام بین لایه‌ای در فصل مشترک لایه آلومینیوم،لایه کامپوزیت شیشه اپوکسی و لایه لاستیک طبیعی تحت بارگذاری‌های ضربه‌ای سرعت پایین، ضربه با سرعت بالا و شبه استاتیک است. سازهای که در این پژوهش مورد بررسی قرار گرفته است شامل چهارلایه با جنس‌های مختلف می‌باشد که عبارت‌اند از: دو لایه آلومینیوم به عنوان لایه‌های خارجی و کامپوزیت با شش لایه شیشه/اپوکسی و یک لاستیک طبیعی بین دولایه آلومینیوم. برای رسیدن به بهترین چسبندگی و کمترین جدایش بین لایه‌ای در اثر بارگذاری‌های مختلف، سه نوع چسب مختلف شامل کموزیل ۲۲۲ ،بایلا و سیانوآکریلات در فرآیند ساخت استفاده شدند. آزمایش ضربه باسرعت بالا با پرتابه سر کروی و کالیبر ۱۰ میلیمتر توسط دستگاه تفنگ گازی انجام شد. آزمایش ضربه سرعت پایین با نفوذکننده ۱۰ میلیمتری با دماغه کروی شکل توسط دستگاه سقوط وزنه انجام گرفت. در نهایت آزمایش شبه استاتیک خمش سه نقطه توسط دستگاه کشش-فشار یونیورسال روی نمونه‌های استاندارد صورت پذیرفت. مکانیزم‌های تخریب و خواص مکانیکی نمونه‌ها به دقت مورد تحلیل و مقایسه قرار گرفت. طبق نتایج آزمون ضربه سرعت بالا و پایین و با توجه به میزان گسیختگی بین لایه‌ای مناسبترین گزینه برای فصل مشترک الاستومر/کامپوزیت، کامپوزیت/آلومینیوم و آلومینیوم/الاستومر به ترتیب چسب‌های بایلا، سیانوآکریلات و کموزیل است. از دیدگاه سفتی دینامیکی نمونه‌های حاوی چسب بایلا در تمام نقاط بین لایه‌ای دارای عملکرد بهتری است