بهبود خواص مکانیکی مواد مرکب فیبری با تغییر مقطع فیبرها

در این تحقیق تاثیر شکل سطح مقطع الیاف و فاصله‌ی بین آنها بر توزیع تنش در یک تک لایهی مرکب بررسی شده است. تک لایهی یاد شده تحت بارگذاری کششیP در راستای الیاف قرار داشته و حاوی ترکی متقارن است. دو تک لایه مرکب که در یکی الیاف دارای مقطع مثلثی شکل و در دیگری دارای مقطع دایره ای شکلند در نظر گرفته شده است. مقایسه‌ی نتایج حاصل از مدل shear-lag با نتایج حاصل از مدل اصلاح شده، ضعف مدل shear-lag را در بررسی صحیح توزیع تنش نشان می‌دهد. در مدل اصلاح شده، با افزایش فاصله فیبرها، تمرکز تنش در الیاف و ماکزیمم تنش برشی در ماتریس کاهش می‌یابد. همچنین، فیبرهای مثلثی شکل تنش برشی در ماتریس را بیش از الیاف دایره‌ای شکل کاهش می‌دهند. با کاهش زاویه که مربوط به شکل سطح مقطع الیاف مثلثی شکل است تنش برشی بدست آمده بیش از پیش کاهش یافته در حالیکه ماکزیمم تنش کششی در الیاف ماکزیمم ثابت باقی می‌ماند. در صد کاهش در تنش برشی بین الیاف دایره‌ای و مثلثی شکل ( ) ، به ازاء 1 برابر % 32 است.

کلیدواژه ها:

مواد مرکب ، الیاف ، مثلثی شکل ، تمرکز تنش ، تنش برشی