مطالعه تجربی میزان سرعت حد بالستیک ضربه روی ورق هیبریدی ساخته شده از تیتانیوم و کامپوزیت

FML ها دسته ای از کامپوزیت های پیشرفته لایه ای هستند که به آنها چند لایه های هیبریدی می گویند. این مواد در مقیاس وسیع در سازه های مختلف بصورت روزافزون مورد استفاده قرار می گیرند، که شامل لایه های فلزی نازک می باشند که با لایه های نازک پلیمر تقویت شده با الیاف شیشه ، کربن یا کولار به هم چسبانیده شدهاند. هدف از این ترکیب بهبود خواصی از قبیل افزایش استحکام وسفتی , وزن کم , مقاومت به خوردگی و سایش , زیبایی و عایق حرارتی می باشد. دراین تحقیق ، تعدادی صفحات هیبریدی که شامل یک لایه تیتانیم و یک لایه کامپوزیت ( اپوکسی با الیاف کربن ) با چیدمان های مختلف (از نظر تغییر ضخامت تیتانیوم و ترتیب چینش لایه ها)، ساخته شده و در مقابل ضربه ناشی از شلیک پرتابه فلزی توسط دستگاه تفنگ گازی قرار گرفتند. دو نمونه پرتابه فلزی ، یک نمونه با نوک مخروطی و نمونه دوم با نوک کروی شکل ساخته شد. با توجه به نیاز به عدم تغییر شکل در لحظه برخورد، جنس پرتابه ها از فولاد VCN۲۰۰ انتخاب گردید. در این آزمایش ها ۲۹ نمونه با چیدمان های مختلف تحت ضربه پرتابه مخروطی و ۲۹ نمونه تحت ضربات پرتابه کروی قرار گرفتند. نتایج حاصل نشان داد که بیشترین میزان سرعت حد بالستیک در حالت ترکیب کامپوزیت و تیتانیوم با ضخامت ۳ میلیمتر (لایه اول کامپوزیت ) می باشد. همچنین با افزایش ضخامت لایه تیتانیوم سرعت حد بالستیک و همچنین جذب انرژی افزایش می یابد. در مقایسه هندسه پرتابه ها، پرتابه مخروطی توانایی بالاتری برای عبور از هدف از خود نشان داد. به بیانی دیگر در شرایط مساوی ، پرتابه کروی در سرعت حد بالستیک بالاتری می تواند از هدف عبور کند.

کلیدواژه ها:

ضربه سرعت بالا ، حد بالستیک ، تیتانیوم ، کامپوزیت الیاف کربن