بررسی تجربی صفحات کامپوزیتی هیبرید شیشه/کناف تحت بارگذاری ضربه سرعت پایین

امروزه، کاربرد مواد کامپوزیتی به طور وسیعی گسترش یافته است. قطعات کامپوزیتی تحت بارهای ضربه ای، همراه با نرخهای مختلف بارگذاری قرار دارند و لذا باید استحکام کافی درمقابل این گونه بارگذاریها را داشته باشند. در این مقاله رفتار کامپوزیت هیبریدی با لایه های الیاف شیشه و کناف تحت بارگزاری ضربهای نفوذی مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است. تاثیر تعداد لایهها بر میزان جذب انرژی، نیروی بیشینه اولیه و همچنین ناحیه تخریب بحث شده است. در ادامه نتایج آزمونهای تجربی با روش عددی توسط نرم افزار اباکوس مورد مقایسه قرار گرفته که نتایج نشان از تطابق خوب دو روش با یکدیگر دارند. در پایان تاثیر چیدمان لایه ها و ترتیب قرارگیری الیاف شیشه و کناف بر جذب انرژی و نیروی نفوذی بررسی شده است. نتایج نشان داد افزایش تعداد لایه ها از ۵ تا ۱۳ لایه میزان استحکام و مقاومت اولیه را تا ۸۵ درصد افزایش میدهد. همچنین با مطالعه میزان جذب انرژی ویژه (SEA)، مشخص شد افزایش تعداد لایه ها در نقطه ای بهینه باعث افزایش SEA میشود به طوریکه افزایش تعداد لایه ها از ۵ به ۹ لایه باعث کاهش ۳ درصدی میشود و در ادامه با افزایش تعداد لایه ها تا ۱۳ لایه SEA را ۲۶ درصد افزایش میدهد. مشاهده شد با آرایش مناسب لایه های الیاف شیشه و کناف جذب انرژی ۵۱ درصد بهبود پیدا کرد. در پایان مطالعه سطح شکست کامپوزیت ها نشان داد مکانیزم اصلی جذب انرژی در سطح پشتی صفحات کامپوزیتی جدایش لایه ها به همراه شکست ماتریس و پارگی الیاف میباشد.

Keywords:

کامپوزیت لایه ای , جاذب انرژی , ضربه نفوذی , الیاف شیشه , الیاف کنف