بررسی تاثیر الیاف شیشه، بازالت و هیبرید آنها بر رفتار مکانیکی و جذب انرژی چندلایه های الیافی – فلزی با پایه آلیاژ آلومینیوم ۵۰۵۲

در این پژوهش اهمیت چندلایه های الیافی–فلزی به عنوان نسل نوین مواد مهندسی با ویژگی هایی همچون استحکام بالا، شکل پذیری مناسب و مقاومت مطلوب در برابر آسیب بررسی شده است. این ساختارها به دلیل عملکرد ترکیبی فلز و کامپوزیت، در صنایع دریایی و هوافضا کاربرد گسترده ای دارند. سه نوع چندلایه شامل گلر، بارال و یک نمونه ترکیبی شیشه/بازالت–آلومینیوم با آرایش ثابت FML ۵-۳/۲ ساخته شدند. لایه های فلزی از آلومینیوم آلیاژ ۵۰۵۲-H۳۲ و لایه های کامپوزیتی از الیاف شیشه، بازالت و ترکیب شیشه/بازالت در زمینه رزین وینیل استر تهیه گردیدند. به منظور ارزیابی رفتار مکانیکی، آزمون های کشش، خمش و ضربه سرعت پایین در سه سطح انرژی انجام شد. نتایج نشان داد گلر بیشترین استحکام کششی با ۳۱۵ مگاپاسکال را داشته و بارال با ۲۸۱ مگاپاسکال رفتار تردتری از خود نشان داد، در حالی که نمونه ترکیبی با ۲۸۷ مگاپسکال عملکرد میانی ارائه کرد. در خمش، تنش بیشینه برای گلر ۲۸۵، بارال ۲۵۰ و نمونه ترکیبی ۲۲۷ مگاپاسکال به دست آمد. در آزمون ضربه نیز جذب انرژی عمدتا ناشی از تغییر شکل پلاستیک آلومینیوم و جدایش بین لایه ای بود. به کارگیری رزین وینیل استر به جای اپوکسی رایج و استفاده از آلیاژ آلومینیوم ۵۰۵۲-H۳۲ همراه با نمونه ترکیبی شیشه/بازالت، مسیری متفاوت از رویکردهای مرسوم ایجاد کرده است که مقایسه نتایج نشان می دهد این انتخاب ها نقش قابل توجهی در تغییر رفتار مکانیکی و ظرفیت جذب انرژی دارند.

کلیدواژه ها:

گلر ، بارال ، چندلایه هیبریدی شیشه/بازالت-آلومینیوم ، ضربه سرعت پایین ، جذب انرژی