فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

یکی از روش‌های متداول صنعتی برای ساخت سازه‌های کامپوزیتی، پیچش الیاف است که به‌طور گسترده برای تولید قطعات محور-متقارن به کار می‌رود. این فرآیند به دلیل توانایی آن در ایجاد ساختارهای سبک و مقاوم، به ویژه در صنایع هوافضا و خودروسازی، بسیار محبوب است. یکی از رایج‌ترین مکانیزم‌های آسیب در این سازه‌های کامپوزیتی، لایه‌لایه‌شدگی است که تحت انواع مختلف بارگذاری رخ می‌دهد. این پدیده می‌تواند منجر به کاهش قابل توجهی در عملکرد و عمر مفید سازه شود. در این پژوهش، رفتار مکانیکی و گسترش ترک اولیه مد اول در تیرهای منحنی کامپوزیت کربن/اپوکسی ساخته‌شده به روش پیچش الیاف (FW) با استفاده از روش انتشار آکوستیکی (AE) مورد بررسی قرار گرفته است.برای این منظور، در ابتدا یک لوله کامپوزیتی با در نظر گرفتن جدایش بین‌لایه‌ای مصنوعی ساخته شد و نمونه‌های تیر از امتداد طولی آن برش داده شدند. در گام نخست، آغاز شکست‌ها با استفاده از روش AE تعیین شد. سپس، رشد و گسترش لایه‌لایه‌شدگی بین‌لایه‌ای از طریق انرژی سیگنال‌های AE و تابع سنتری مورد ارزیابی قرار گرفت. با تعیین سرعت امواج AE و ارائه روشی برای فیلتر کردن سیگنال‌های ناخواسته، موقعیت لحظه‌ای نوک لایه‌لایه‌شدگی بین‌لایه‌ای در حین رشد پیش‌بینی گردید.نتایج نشان داد که پدیده پل‌زنی الیاف ناشی از نفوذ دو ناحیه مجاور در سطح جدایش بوده و طول ناحیه پل‌زنی الیاف تأثیر قابل‌توجهی بر چقرمگی شکست مد اول لایه‌لایه‌شدگی دارد. همچنین، با افزایش ناحیه پل‌زنی الیاف، چقرمگی شکست افزایش می‌یابد. در نهایت، تطابق خوبی بین مقادیر چقرمگی شکست به‌دست‌آمده از روش AE و مقادیر حاصل از استاندارد ASTM D5528 مشاهده شد. این نتایج می‌تواند به طراحی بهتر سازه‌های کامپوزیتی و پیش‌بینی رفتار آن‌ها در شرایط بارگذاری واقعی کمک کند.