بررسی تجربی ضربه شارپی در جذب انرژی سازه های ساندویچی هیبریدی و غیرهیبریدی تقویت شده با نانوالیافکربن
نویسندگان
1 دانشجوی دکترا، مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسالمی واحد تهران جنوب، تهران.
2 استادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسالمی واحد تهران جنوب، تهران.
3 استادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسالمی واحد تهران جنوب، تهران.
4 دانشیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسالمی واحد تهران جنوب، تهران.
doi
10.22068/jstc.2022.555294.1790چکیده
در این مقاله هدف شناسایی مکانیزمهای آسیب و میزان جذب انرژی کامپوزیتهای ساندویچی تحت آزمون ضربه شارپی است. نمونهها از هستهی فوم PVC و مجموعهای از دو پوستهغیرهیبریدی متشکل از اینگرا و کربن و یک پوسته هیبریدی اینگرا/کربن ساخته شدهاند. تمامی پوستههای کامپوزیتی متشکل از 4 لایه هستند که با رزین اپوکسی اصلاح شده توسط نانوالیافکربن تقویت شدهاند و در بالا و پایین فوم PVC قرار گرفته اند. نانوالیافکربن با نسبتهای وزنی از 0 تا 0.5 درصد وزنی به رزین اپوکسی اضافه شدند. نمونهها بر اساس استاندارد ASTM D256 تهیه شدند و تحت بارگذاری قرار گرفتند. پس از آزمون ضربه شارپی، از نمونهها برای ارزیابی سطح مکانیزمهای آسیب به وجود آمده عکسبرداری شد. نتایج نشان داد که نمونه های تقویت شده با نانوالیافکربن جذب انرژی بالاتری نسبت به نمونه های بدون نانوالیافکربن دارند. در این میان، افزایش جذب انرژی در کامپوزیتهای ساندویچی اینگرا با افزودن درصد نانوالیافکربن نسبت به دیگر نمونهها قابل ملاحظه است. به طوریکه نمونهی اینگرا با 0.5 درصد نانوالیافکربن بالاترین جذب انرژی را دارد. این قضیه لزوما برای نمونههای دیگر صادق نبود و تغییر درصد نانوالیاف کربن نتیجه قابل توجهی بر نمونههای کربنی و هیبریدی نداشت. در مقایسهی آسیبهای خرابی مشاهده شده، جدایش بینلایهای، برای نمونه هیبریدی شدیدتر بود و این نشان از این دارد که الیاف اینگرا و کربن ترکیب مناسبی برای بارگذاری ضربه نمیباشد.