تحلیل تجربی بارگذاری ضربه روی ورق ساندویچی با رویه های کامپوزیت شیشه/اپوکسی و هسته چوب پنبه

Abstract

این پژوهش به بررسی تجربی تاثیر پیکربندی لایه‌های چوب­پنبه بر رفتار ضربه ای ساختار ساندویچی با رویه های شیشه/اپوکسی و هسته چوب­پنبه می‌پردازد. سه نوع نمونه شامل: GE8 (کامپوزیت شیشه/اپوکسی 8 لایه بدون چوب پنبه)، LSPC1 (با لایه‌های 1میلی‌متری چوب پنبه متناوب بین لایه‌های الیاف شیشه) و SPC (با یک لایه 3 میلی‌متری چوب پنبه در مرکز) ساخته شده و تحت آزمایش برخورد یک پرتابه با دماغه کروی 9.32 گرمی قرار گرفتند. نتایج نشان دادند که نمونه LSPC1 با بیشترین سرعت حد بالستیک (135 متر بر ثانیه) به طور قابل توجهی از دو نمونه دیگر مقاوم‌تر است. همچنین، این نمونه کمترین میزان آسیب ( برآمدگی، شکاف و جدایش بین لایه‌ای) و بیشترین جذب انرژی (84.9 ژول) را نشان داد. این عملکرد برتر به توزیع یکنواخت لایه‌های نازک چوب­پنبه، جذب انرژی چند مرحله‌ای در فصل مشترک‌های لایه­های کامپوزیت/چوب پنبه، تغییر شکل پلاستیک سلول‌های چوب­پنبه تحت کمانش موضعی و لهیدگی و ممانعت از رشد ترک نسبت داده می‌شود. این مطالعه نشان می‌دهد که استفاده از لایه‌های نازک و متناوب چوب پنبه، راهکاری موثر برای بهبود قابل ملاحظه مقاومت بالستیک کامپوزیت‌های شیشه/اپوکسی است و بر اهمیت طراحی مهندسی شده لایه‌چینی برای دستیابی به عملکرد بهینه در برابر ضربه تاکید دارد. نتایج این تحقیق می‌تواند در طراحی و ساخت سازه های سبک و مقاوم در برابر ضربه در صنایع هوافضا، خودرو و تجهیزات حفاظتی مورد استفاده قرار گیرد.