ساخت ماده مرکب با زمینه آکریلونیتریل بوتادین استایرن و الیاف شیشه بافته شده و بررسی چقرمگی شکست مود مرکب I/II با استفاده از فیکسچر بهبودیافته

یکی از چالش ­های اصلی برای بررسی خواص مکانیکی مواد، ساخت نمونه­ های آزمون شکست است؛ به ­خصوص مواد پلیمری که هر روز کاربرد آن ها زیادتر می­ شود. آکریلونیتریل بوتادین استایرن یک پلیمر گرمانرم می باشد که به­ طور گسترده­ای در صنایع مختلف مورد استفاده قرار گرفته است. در این مقاله مراحل ساخت ماده مرکب الیاف شیشه بافته شده با زمینه آکریلونیتریل بوتادین استایرن، نمونه های آزمایش پروانه ای شکل، شکست و بررسی مقاومت شکست این نمونه ها مورد توجه قرارگرفته است. پس از رفع چالش ­های ساخت نمونه ها، با استفاده از یک فیکسچر بهبودیافته برای مطالعه رفتار شکست تحت مودهای مرکب داخل صفحه I/II با قابلیت آزمون تحت مودهای خالص I و II و ترکیب های دلخواه در این بازه، آزمون­ های شکست بین لایه ای این ماده با ترک تعبیه شده در نمونه ها انجام گرفت. ترکیب های متفاوتی از بارگذاری شکست داخل صفحه از مود اول خالص تا مود دوم خالص و زوایای بین این دو مود با گام ۱۵ درجه در نظر گرفته شد. نتایج آزمون ها نشان داد که ماده مرکب ترک دارحاصله، در برابر بارگذاری مود I یعنی مود باز شوندگی تا ۸۰ درصد مقاومت کمتری نسبت به بارگذاری مود II داشته و رشد ترک در بارهای نسبتا کمی اتفاق می افتد و در مقابل با تغییر  به سمت مودهای مرکب و بارگذاری برش داخل صفحه II، یعنی به سمت زاویه بارگذاری بالای صفر درجه و درنهایت ۹۰ درجه، نمونه ها در برابر رشد ترک مقاوم تر بوده و در نتیجه بارهایی تا ۴۲۰ درصد بیشتر را تحمل می کنند. از نمودارهای حاصل می توان با استخراج بارهای بحرانی و مطالعات عددی به محاسبه چقرمگی شکست ماده دست یافت.

کلیدواژه ها:

آکریلونیتریل بوتادین استایرن ، چقرمگی شکست ، الیاف شیشه ، ماده مرکب