بررسی تجربی تاثیر افزودن نانوذرات سیلیکای اصلاح شده سطحی بر رفتار مکانیکی پنل های مشبک کامپوزیتی اپوکسی- الیاف شیشه تحت بارگذاری عرضی

سازه های مشبک کامپوزیتی به علت دارابودن خواص منحصر به فرد همانند استحکام و مدول ویژه بالا، ظرفیت تحمل بار بسیار بالا و همچنین میزان جذب انرژی فوق العاده، کاربردهای گسترده ای در صنایع صنایع هوا و فضا و همچنین خودروسازی پیدا کرده اند. این سازه ها در حین سرویس شرایط مختلف بارگذاری را تجربه می کنند. در تحقیق حاضر، پنل های مشبک کامپوزیتی با هندسه ایزوگرید و تقویت شده با نانوذرات سیلیکا تحت بارگذاری عرضی مطالعه شده اند. در گام اول، سطح نانوذرات سیلیکا به وسیله عامل کوپلینگ تری گلیسید اکسی پروپیل تری متوکسی سیلان (3-GPTS) اصلاح شد و در ادامه تاثیر افزودن درصدهای مختلف نانوسیلیکا در زمینه (صفر، 1، 3 و 5 درصد وزنی) بر رفتار خمش سه نقطه ای پنل های مشبک کامپوزیتی اپوکسی- الیاف شیشه نوع E مورد بررسی قرار گرفت. اصلاح سطحی نانوذرات سیلیکا و برهمکنش آن ها با عامل کوپلینگ 3-GPTS توسط طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (FT-IR) مورد تایید قرار گرفت. نتایج این تحقیق نشان داد که افزودن نانوذرات سیلیکای اصلاح سطحی شده رفتار خمش سه نقطه ای پنل های مشبک کامپوزیتی الیافی را تحت تاثیر قرار می دهد. بیشترین میزان بهبود در مقادیر بار حداکثر خمشی و جذب انرژی ویژه پنل مشبک کامپوزیتی با افزودن 3 درصد وزنی نانوسیلیکای اصلاح سطحی شده به ترتیب با 14 درصد و 25 درصد افزایش مشاهده شد. همچنین در این کامپوزیت ها کسر قابل توجهی از جذب انرژی سازه بعد از نقطه حداکثر بار حاصل شد. علاوه بر این، سفتی سازه با افزودن نانوذرات سیلیکا افزایش یافت. در مجموع، تحقیق حاضر موید آن است که افزودن نانوذرات سیلیکای اصلاح سطحی شده به عنوان جزء سوم در سازه های مشبک کامپوزیتی می تواند به بهبود خواص مکانیکی آن ها تحت بارگذاری عرضی کمک شایانی کند.

Keywords:

کامپوزیت مشبک ایزوگرید , نانوذرات سیلیکای اصلاح سطحی شده , بارگذاری عرضی , جذب انرژی