تحلیل تجربیو عددی تاثیر کسر حجمی الیاف روی استحکام نهایی مواد کامپوزیت زمینه پلیمری تقویت شده با الیاف

در این مقاله به بررسی تحلیلی و عددی میزان تاثیر درصد حجمی الیاف بر استحکام نهایی کامپوزیت،ماتریس ،الیاف و توزیع تنش برروی آنها در یک ماده کامپوزیت پلی پروپیلن با الیاف کربن 1.5 و 15 درصد پرداخته شده است.نتایج تجربی و تحلیلی نشان میدهدکه افزایش کسر حجمی الیاف، نسبت بارتحملی الیاف و در نتیجه کل بار تحمل شده توسط کامپوزیت را افزایش میدهد. و همچنین تقویت زمینه با استفاده از الیاف کربنی ، مقادیر کرنش ها را کاهش داده و سبب افزایش مقاومت کششی و چقرمگی شکست می گردد. تحلیل اجزای محدود نشان می دهد که توزیع تنش در قطعه کامپوزیتی در امتداد الیاف به شدت به درصد حجمی الیافمصرفی وابسته می باشد.و افزایش درصد حجمی الیاف از 1.5 ٪ به 15 ٪ منجر به کاهش ماکزیمم تنش در طول الیاف مرکزی می شود.و همچنین با افزایش درصد حجمی الیاف رفتار توزیع تنش از حالت سهمی گون به حالت ذوزنقه ای در می آید.همانطور که انتظار می رفت این نتایج ،همسان با نتایج سایر پژوهش ها برای کامپوزیت ها پلیمری می باشد.و نیز نتایج بدست آمده از این تحقیق با برخی نتایج تجربی مورد مقایسه قرار گرفته و اطمینان حاصل شد که پیش بینی های حاصل از این روش از دقت لازم و مطلوبی برخوردار است.همچنین نتایج استخراج شده نشان می دهد که حل عددی،روشی بسیار سریع و آسان به منظور پیش بینی دقیق رفتار مکانیکی کامپوزیتهای تولید شده با الیاف می باشد

Keywords:

کامپوزیتپایه پلیمری , الیاف کربن , استحکام کششی , درصد حجمی الیاف