مطالعه تجربی و عددی رفتار ضربه کم‌سرعت کامپوزیت‌های زمینه پلیمری هیبریدی کولار - بازالت

امروزه کامپوزیت‌ها به دلیل داشتن نسبت استحکام به وزن بسیار بالا در مقایسه با فلزات، کاربرد‌های بسیار زیادی در صنایع هوافضا، خودرو‌سازی، ساختمان سازی و ... پیدا کرده‌اند. یکی از بزرگترین چالش‌ها و مسائل مورد توجه رفتار این مواد در مقابل بارهای ضربه‌ای می‌باشد. در این پژوهش اثر فرآیند ضربه کم‌سرعت روی کامپوزیت های هیبریدی لایه‌ای بررسی شده است. کامپوزیت‌ها از جنس کولار-بازالت و به روش لایه‌گذاری دستی ساخته شدند. نمونه‌های ساخته شده در شش نوع مختلف لایه‌چینی شامل هیبرید نشده، هیبرید یکی درمیان و هیبرید ساندویچی بودند. کلیه‌ی نمونه‌ها دارای 13 لایه و ضخامت تقریباً یکسان بودند. جهت بررسی رفتار تجربی نمونه‌های کامپوزیتی از آزمون ضربه وزنه افتان استفاده شد. آزمون ضربه با مقدار انرژی 40 ژول به انجام رسید. این کار جهت مقایسه تخریب لایه‌چینی‌های مختلف و انتخاب بهترین و به نوعی مقاوم‌ترین نوع لایه‌چینی صورت گرفت. همه‌ی این آزمایش‌ها در نرم‌افزار المان محدود آباکوس مدلسازی شده و مورد تحلیل قرار گرفت. در پایان نتایج تجربی و عددی مقایسه و میزان خطای خروجی آن‌ها بدست آورده شد. نتیجه کلی گرفته شده نشان‌دهنده آن است که هیبرید کردن کامپوزیت‌ها تأثیر بسیار خوبی در خواص ضربه آن‌ها دارد. مقدار انرژی جذب شده در نمونه‌هایی که بصورت یکی در میان هیبرید شده‌اند از هر حالت دیگری بیشتر است

کلیدواژه ها:

کامپوزیت هیبریدی ، لایه چینی ، آزمون ضربه کم‌سرعت ، انرژی جذب شده