ارزیابی تطبیقی روش های محاسباتی تعیین چقرمگی شکست مود I در کامپوزیت های چندلایه تقویت شده با منسوجات بی بافت شیشه بر مبنای استاندارد ASTM D۵۵۲۸

پدیده لایه لایه شدن (Delamination) یکی از بحرانی ترین مکانیزم های تخریب در کامپوزیت های چندلایه است که ریشه در چقرمگی شکست بین لایه ای پایین آن ها دارد. در این پژوهش، به منظور افزایش چقرمگی شکست مود I، از میان لایه های بی بافت (Non-woven) الیاف شیشه در کامپوزیت های شیشه/اپوکسی استفاده شده است. بدین منظور، نمونه های کامپوزیتی با استفاده از سه نوع پارچه زمینه (با گرماژهای ۲۰۰، ۴۰۰ و ۶۰۰ گرم بر مترمربع) و دو نوع میان لایه (با گرماژهای ۱۵۰ و ۳۰۰ گرم بر مترمربع) ساخته شدند. سپس، آزمون تیر دولبه یکسرگیردار (DCB) مطابق با استاندارد ASTM D۵۵۲۸ انجام گرفت و نرخ رهایش انرژی کرنش بحرانی (GIC) با استفاده از سه رویکرد تحلیلی شامل «تئوری تیر اصلاح شده(MBT)، روش کالیبراسیون نرمی (CC) و روش کالیبراسیون نرمی اصلاح شده (MCC) محاسبه شد. تحلیل آماری نتایج نشان داد که ضریب تغییرات داده ها در روش های MBT، CC و MCC به ترتیب ۱۰٪، ۳۰٪ و ۱۵٪ است. همچنین، مقایسه نتایج نشان دهنده تطابق و دقت مطلوب هر سه روش در تعیین چقرمگی شکست مود I است؛ به گونه ای که تفاوت مقادیر GIC محاسبه شده در بازه ۲۰ تا ۳۰ درصد ارزیابی گردید. این یافته ها حاکی از کارایی و قابلیت اطمینان بالای این متدولوژی های محاسباتی در ارزیابی خواص شکست کامپوزیت های تقویت شده با میان لایه است.