تعیین تجربی چقرمگی شکست دینامیکی مواد پلیمری و نانوکامپوزیتهای پلیمر پایه تحت شرایط نرخ کرنش متوسط

نرخ کرنش و اثر اینرسی دو عامل تاثیر گذار در شرایط بارگذاری دینامیکی نظیر ضربه محسوب میشوند. نرخ کرنش اثر قابل توجهی بر روی رفتار معادلات ساختاری مواد داشته و منجر به بروز پدیده سخت شوندگی مواد میگردد. نرخ کرنش با تغییر در تنش شار و نوع مکانیزمهای تخریب مواد در حالت بارگذاری دینامیکی باعث متفاوت شدن استحکام تسلیم و مقاومت شکست مواد نسبت به حالت شبه استاتیکی میگردد. براساس مشاهدات صورت گرفته در سرعتهای برخورد بالاتر از m/s ۱ به دلیل غالب شدن اثرات اینرسی و نرخ کرنش، تغییرات چقرمگی شکست دینامیکی مواد نسبت به حالت شبه استاتیکی بسیار قابل توجه بوده و اندازهگیری آن با استفاده از تجهیزات دقیق ضرورت مییابد. هماکنون امکان استفاده از دستگاههای رایج اندازهگیری چقرمگی شکست بکارگرفته شده برای حالت بارگذاری شبه استاتیکی در این محدوده نرخ کرنش امکانپذیر نبوده و دستگاههای بارگذاری ضربه متعارف نظیر آیزود، برج پرتاب و چارپی از دقت بالایی جهت اندازه گیری چقرمگی شکست دینامیکی مواد برخوردار نیستند. در این مقاله با بهرهگیری از یک دستگاه چارپی مجهز به یک دستگاه زمانسنج مخصوص جهت اندازهگیری زمان شکست (توسعه داده شده در این پژوهش) با استفاده از روش DKC چقرمگی شکست دینامیکی دو ماده نانوکامپوزیت نانولوله کربن/اپوکسی و رزین اپوکسی خالص اندازهگیری شده است. براساس نتایج گرفته شده، دستگاه توسعه داده شده در ترکیب با روش DKC با دقت قابل قبولی قادر به محاسبه چقرمگی شکست دینامیکی مواد پلیمری و نانوکامپوزیتهای پلیمر پایه حاوی نانولوله کربن میباشد.

کلیدواژه ها:

نرخ کرنش ، بار ضربه ، چقرمگی شکست دینامیکی ، مواد پلیمری ، نانوکامپوزیت