بررسی نرخ رهایی انرژی کرنشی بحرانی مود II کامپوزیت های شیشه/اپوکسی تقویت شده با لایه ی میانی پلی وینیل الکل

با توجه به نیاز روز افزون صنعت به موادی با ویژگی های مکانیکی مطلوب و همچنین نسبت استحکام به وزن بالا، استفاده از کامپوزیت ها ی لایه ای، بیش از هر زمان دیگری محبوبیت پیدا کرده است. با این وجود، با توجه به خواص خارج از صفحه ای ضعیف و عدم چسبندگی مناسب در سطح مشترک لایه های کامپوزیتی، این مواد مستعد عیوبی همچون تورق، می باشند. لذا در پژوهش حاضر سعی در بهبود نرخ رهایی انرژی کرنشی بحرانی مود II در کامپوزیت های شیشه/اپوکسی، با استفاده از روش میان لایه گذاری و بهره گیری از لایه ی میانی برق­ ریسی شده از پلی وینیل الکل، شده است. بدین منظور نمونه های خمشی با شیار انتهایی، به صورت لایه­ چینی دستی آماده شدند. نتایج آزمایشگاهی نشان داد که استفاده از لایه ی میانی پلی وینیل الکل، منجر به افزایش ۱۷۷ درصدی در چقرمگی شکست شروع و ۳۶ درصدی در چقرمگی شکست رشد شده است. دلیل این امر بهبود چسبندگی در سطح مشترک لایه های کامپوزیت و جلوگیری از لغزش آسان آن ­ها بر روی یکدیگر می باشد. همچنین بررسی سطح شکست نمونه های خمشی با شیار انتهایی، نشان داد که استفاده از لایه ی میانی منجر به تغییر مکانیزم شکست، از گسیختگی در فصل مشترک لایه و رزین بین لایه ای به گسیختگی در رزین بین لایه ای و نهایتا ایجاد سطح شکستی زبرتر، نسبت به نمونه ی بدون میان لایه شده است. لازم به ذکر است که تحلیل نمودار مقاومت در برابر رشد ترک و مقایسه ی نرخ رهایی انرژی کرنشی حاصل شده از دو روش تحلیلی CCM و CBBM، نشان از تطابق مطلوب نتایج این دو روش داشت.

کلیدواژه ها:

نرخ رهایی انرژی کرنشی بحرانی ، تورق ، میان لایه گذاری ، لایه ی میانی پلی وینیل الکل ، کامپوزیت های شیشه/اپوکسی