مقایسه اثر پیرسازی رطوبتی بر رفتار خمشی و کمانشی دو نوع ساختار ساندویچی مبتنی بر هسته بالسا

به رغم ویژگی های منحصر به فرد برتر بالسا نظیر قیمت مناسب و خواص مکانیکی عالی، آب دوستی و حساسیت فراوان این ماده به جذب رطوبت، استفاده روزافزون از آن را در ساخت سازه های پیشرفته دریایی با چالش جدی مواجه نموده است. در صورت نفوذ رطوبت به پوسته های کامپوزیتی، ساختارهای ساندویچی مبتنی بر هسته بالسا دچار جذب آب شدید شده و انسجام ساختاری آن به مخاطره می افتد. در این مطالعه، به منظور ارتقاء خواص مکانیکی و همچنین مقاومت محیطی ساختارهای ساندویچی مبتنی بر هسته بالسا در مواجهه با شرایط محیطی مرطوب، ایده استفاده از چندلایه های الیافی فلزی به جای پوسته های کامپوزیتی پلیمری پیشنهاد شده است. بدین منظور، ساختارهای ساندویچی با هسته بالسا و دو نوع پوسته کامپوزیتی ساخته شده از الیاف شیشه/اپوکسی و چندلایه الیافی فلزی تحت آزمون های شرایط محیطی و مکانیکی قرار گرفتند. اهم نتایج به دست آمده از آزمون پیرسازی ۱۰۰روزه در آب نشان می دهد که حداکثر میزان جذب آب در نمونه های ساندویچی با پوسته کامپوزیت الیاف شیشه/اپوکسی و چندلایه الیافی فلزی با لبه های آب بندی شده و دارای آسیب مصنوعی به ترتیب ۱۰۶.۷۱% و ۸۳.۳۲% است. همچنین با بررسی رفتار خمشی و کمانشی دو نوع ساختار ساندویچی مذکور، پیش و پس از فرایند پیرسازی رطوبتی مشخص شد که کاهش بار خمشی، سفتی خمشی و بار کمانشی بیشینه ناشی از پیرسازی رطوبتی در نمونه های ساندویچی با پوسته کامپوزیت الیاف شیشه/اپوکسی با لبه های آب بند به ترتیب ۲۳.۴۳%، ۲۳.۱۵% و ۳۶.۱۴% و برای نمونه های با پوسته چندلایه الیافی فلزی به مراتب کمتر و به ترتیب ۱۳.۵۷% و ۱۱.۰۶% و ۱۶.۱۴% بوده است.

کلیدواژه ها:

ساختارهای ساندویچی ، هسته بالسا ، چندلایه های الیافی فلزی ، رفتار خمشی ، رفتار کمانشی