بررسی میزان جذب انرژی و اثر نرخ کرنش بر روی کامپوزیت ترموپلاستیک تحت آزمون نفوذ شبه استاتیک و سقوط وزنه

مواد کامپوزیت با ماتریس پلیمری و الیاف شیشه به دلیل استحکام بر وزن بالا در عمده صنایع مثل خودروسازی، هوایی، راه سازی، انرژی و ... به کار می روند. استفاده از این مواد به دلیل توسعه روش های ساخت و تسهیل استفاده از آن ها روز به روز در صنایع مختلف در حال رشد است. کامپوزیت های زمینه پلیمری به دو دسته اصلی ترموست و ترموپلاستیک تقسیم می شوند. زمان تولید قطعات در کامپوزیت های ترموست به دلیل فرایند پخت نسبت به کامپوزیت های ترموپلاستیک که فرایند پخت ندارند، طولانی تر است. همچنین کامپوزیت های ترموپلاستیک برخلاف کامپوزیت های ترموست قابلیت بازیافت دارند. امروزه یکی از چالش های موجود در ساخت بدنه ماشین آلات، میزان جذب انرژی بدنه آن در اثر برخورد اشیا کوچک یا بزرگ است. این مسئله در برخورد سنگ ریزه به بدنه هواپیماها به دلیل قیمت بالا و حساسیت آن ها اهمیت بیشتری پیدا می کند. مواد ترموپلاستیک به دلیل نرم بودن نسبت به مواد ترموست جذب انرژی بیشتری دارند، این ویژگی در کامپوزیت های این دو ماده نیز صادق است. پژوهش پیش رو به بررسی میزان جذب انرژی کامپوزیت پلی آمید۶/ شیشه در دو آزمون نفوذ شبه استاتیک و سقوط وزنه با نفوذ کننده نیمه کروی به قطر ۲۰ میلی متر پرداخته است. همچنین اثر و حساسیت نرخ کرنش در بارگذاری بر روی کامپوزیت ترموپلاستیک توسط این دو آزمون بررسی می شود. جذب انرژی و بیشینه نیروی قابل تحمل کامپوزیت ترموپلاستیک در آزمون نفوذ شبه استاتیک و سقوط وزنه به ترتیب ۷٫۹ و ۱۱٫۴ژول و ۱٫۳۶ و ۱٫۶۶ کیلو نیوتن محاسبه شد که نشان از حساسیت بالای ماده به نرخ کرنش است.

کلیدواژه ها:

جذب انرژی ، کامپوزیت ترموپلاستیک ، آزمون سقوط وزنه ، آزمون نفوذ شبه استاتیک