تاثیر پیش کرنش و موقعیت سیم آلیاژ حافظه دار بر خواص کمانشی کامپوزیت الیاف-فلز هوشمند

امروزه کامپوزیت های لایه ای الیاف-فلز به واسطه دارا بودن خواص مکانیکی خوب و وزن کم، مورد توجه قرار گرفته اند. بکارگیری آلیاژ حافظه دار در کامپوزیت های الیاف-فلز موجب می شود که این آلیاژها بتوانند تحت بارگذاری سیکلی، از طریق ایجاد حلقه برگشت پذیر هیسترزیس، انرژی مکانیکی را جذب یا تلف کنند و باعث بهبود مقاومت در برابر ناپایداری های کمانشی کامپوزیت شوند. در این پژوهش، تاثیر افزایش پیش کرنش و همچنین اثر قرارگیری سیم آلیاژ حافظه دار در لایه های دور و نزدیک نسبت به تار خنثی الیاف-فلز، تحت کمانش استاتیکی، بررسی شد. کامپوزیت های الیاف-فلز شامل رزین اپوکسی و الیاف شیشه و آلیاژ آلومینیوم T۳-۲۰۲۴ بودند. برای بررسی اثر پیش کرنش سیم های حافظه دار، پیش کرنش های ۱، ۲ و ۳ درصد با تعداد ثابت ۶ سیم در این کامپوزیت ها مورد آزمایش قرار گرفتند. همچنین به منظور بررسی محل قرارگیری سیم ها ، تعداد ۴ سیم با پیش کرنش ثابت ۳ درصد، در لایه های دور و نزدیک نسبت به تار خنثی، استفاده شد. نتایج نشان داد که افزایش پیش کرنش به دلیل ایجاد کشش بیشتر سیم های حافظه دار در حین ساخت نمونه ها و تمایل سیم ها برای بازگشت به شکل اولیه خود در حین آزمون، سازه را در برابر بار فشاری، مقاوم تر و پایدارتر می سازد. همچنین قرارگیری سیم ها در لایه های دور از تار خنثی نسبت به حالت نزدیک به تار خنثی، به دلیل تاثیر بیشتر مقاومت در برابر خمش ایجاد شده در حین کمانش و اثر خاصیت بازگشت پذیری بهتر سیم های حافظه دار، موجب افزایش مقاومت در برابر ناپایداری و حد تحمل بار بیشتر در کامپوزیت های الیاف-فلز شدند.

کلیدواژه ها:

Smart fiber metal laminate composite ، Shape memory alloy wire ، Buckling ، Pre-strain ، کامپوزیت لایه ای الیاف-فلز هوشمند ، سیم آلیاژ حافظه دار ، کمانش ، پیش کرنش