فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

در این مقاله، به بررسی اثرات نرخ بارگذاری بر رفتار خستگی کم‌چرخه در کامپوزیت‌های تقویت‌شده با الیاف کربن پرداخته شده است. ابتدا، قطعات کامپوزیتی سوراخ‌دار، تحت بارگذاری کششی در دو فرکانس اعمال بار مختلف قرار گرفته شده تا دامنه مورد استفاده در آزمون خستگی کم‌چرخه بدست آید. سپس نمونه‌ها تحت بارگذاری خستگی در سه مقدار جابجایی و پنج فرکانس بارگذاری قرار گرفتند و تاثیر آن‌ها در مقدار بیشینه و کمینه تنش در هر سیکل، عمر خستگی و مقادیر تنش دامنه و میانگین محاسبه و در انتها، تصاویر سطح شکست و تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی ارائه شدند. نتایج نشان داد که با افزایش نرخ بارگذاری کششی مقدار بیشینه تنش، به دلیل تمایل بیشتر ماده به رفتار ترد، افزایش پیدا می‌کند. همچنین بیشینه تنش در جابجایی ثابت و فرکانس‌های بارگذاری مختلف مقدار کمی با افزایش همراه بوده ولی در فرکانس ثابت و جابجایی‌های متفاوت بسیار افزایش یافت. عمر خستگی نیز در جابجایی ثابت با افزایش فرکانس بارگذاری روندی افزایشی و در فرکانس بارگذاری ثابت با افزایش جابجایی روندی کاهشی داشت. به کمک تحلیل حساسیت مشخص شد که تغییر فرکانس بارگذاری در جابجایی ثابت همچنین تغییر جابجایی در فرکانس 1-5 هرتز تاثیری در مقدار تنش بیشینه نداشته ولی در فرکانس‌های 10-20 هرتز تاثیرگذار است. رفتار سیکلیک ماده نشان داد که تنش بیشینه در طول سیکل‌های بارگذاری، به دلیل تجمیع آسیب، کاهش می‌یابد و سفتی کامپوزیت کاهش می‌یابد. مکانیزم‌های آسیب با تغییر فرکانس بارگذاری، تغییر کرده و درصد شکست الیاف با افزایش فرکانس بارگذاری، افزایش یافت.