طراحی و بررسی درپوش شکننده کامپوزیتی به روش تجربی و عددی

هدف از مطالعه پیش رو طراحی و تحلیل رفتار شکست درپوش شکننده تحت اثر فشار داخلی استاتیکی و دینامیکی به روش تجربی و عددی می باشد. دو نوع درپوش از جنس فوم پلی یورتان سخت و درپوش از جنس فوم پلی یورتان با لایه های تقویتی شیشه / اپوکسی در این مطالعه مورد بررسی قرار گرفته است . استفاده از لایه های تقویتی شیشه / اپوکسی به عنوان لایه خارجی در درپوش نوع دوم از فوم پلی یورتان در برابر شرایط محیطی محافظت می کند و از طرفی باعث افزایش فشار شکست درپوش می گردد. با ارائه طرحی ابتکاری در شکل شیار هندسی درپوش، فشار شکست قابل کنترل شده است . روش المان محدود صریح جهت مطالعه رفتار شکست هر دو نوع درپوش تحت اثر فشار استاتیکی و دینامیکی مورد استفاده قرار گرفته است . رفتار مدل برای فوم از نوع الاستیک - پلاستیک با مدل خرابی براساس کرنش شکست و برای لایه کامپوزیت مدل الاستیک با شکست آنی مورد استفاده قرار گرفته است . اثر پارامترهای مختلف از جمله عمق شیار و زاویه شیار در رفتار شکست به صورت عددی مورد مطالعه قرار گرفته است . تغییر پارامترهای شیار طراحی شده در این درپوش بیشتر در میزان فشار شکست اثرگذار بوده و در الگوی شکست درپوش تغییر قابل توجهی رخ نداده است . جهت ساخت درپوش از روش قالب گیری استفاده شده و قالبی از جنس آلومینیوم جهت ساخت نمونه ها مورد استفاده قرار گرفته است . بعد از قالب گیری به منظور حذف اثرات حبابهای سطحی که در سطح بیرونی قطعه تشکیل می شود، سطح خارجی فوم ماشینکاری شده است . تست های انجام شده به صورت شبه استاتیکی و به کمک سیلندری که بدین منظور طراحی شده است انجام شده است . نتایج شبیه سازی و تست نشان دهنده الگوی شکست یکسانی در هر دو نوع درپوش می باشد.