مدل سازی اجزاءمحدود و بررسی تجربی اثر زاویه الیاف بر رفتار ویسکوالاستیک چندلایه های کامپوزیتی تقویت شده با الیاف بلند

مواد کامپوزیتی با زمینه ی پلیمری به طور گسترده ای در صنایع حمل و نقل، دریایی، عمرانی، نظامی و هوایی مورد استفاده قرار می گیرند. رزین های مورد استفاده در ساخت چندلایه های کامپوزیتی، خواص وابسته به زمان از خود نشان می دهند، از این رو بررسی خاصیت ویسکوالاستیک در این مواد در بسیاری از کاربردها ضروری به نظر می رسد. در این مقاله بر روی خاصیت ویسکوالاستیک چندلایه کامپوزیتی تقویت شده با الیاف بلند و وابستگی آن به زاویه الیاف مطالعه صورت می گیرد و یک برنامه تکمیلی برای تعریف ماده ارتوتروپیک با خاصیت ویسکوالاستیک در نرم افزار اجزاء محدود آباکوس ارائه می گردد. مطالعه به دو روش آزمایشگاهی و شبیه سازی عددی انجام گرفته که نتایج شبیه سازی عددی انطباق خوبی با نتایج آزمایشگاهی دارند. در روش تجربی خاصیت ویسکوالاستیک با آزمون رهایی تنش در سه زاویه الیاف صفر، 45 و 90 درجه مشخصه سازی شده است. نتایج در نظر گرفتن خاصیت ویسکوالاستیک و عدم ایجاد آن در شبیه سازی آزمون رهایی تنش حاکی از آن است که در نظر نگرفتن این خاصیت در شبیه سازی عددی باعث به وجود آمدن خطا در نتایج شده که میزان این خطا در زاویه الیاف 90 درجه بیشترین و در زاویه الیاف صفر درجه کمترین است. نتایج نشان می دهد که میزان کاهش مدول رهایی تنش در زوایای الیاف صفر، 45 و 95 درجه در مدت زمان 150 دقیقه به ترتیب 5، 16 و 18 درصد مقدار اولیه می باشد.

کلیدواژه ها:

چندلایه کامپوزیتی ، ویسکوالاستیک ، آزمون رهایی تنش ، آزمون تجربی ، شبیه سازی عددی