بررسی شکست بین لایه‌ای کامپوزیت‌ (Glass/ABS) پرینت شده با درنظر گرفتن مدل‌ آسیب آماری میکرومکانیکی

Abstract

در این پژوهش، با استفاده از روش نوین ترکیبی (FDM+Fiber)، کامپوزیت‌های الیاف ممتد ترموپلاستیک (Glass/ABS) به کمک دستگاه پرینتر سه‌بعدی تولید شدند. این تحقیق به بررسی چالش‌های مرتبط با آغشتگی ناقص بین الیاف و ماتریس در کامپوزیت‌های ترموپلاستیک، به‌ویژه نمونه‌های پرینت‌شده، پرداخته است. این نقص ناشی از ایجاد میکروحفره‌های بین‌لایه‌ای است که می‌توانند رفتار مشابه میکروترک‌ها داشته باشند و منجر به کاهش چسبندگی لایه‌ها و افت خواص مکانیکی شوند. علاوه بر این، توزیع احتمالی و تصادفی میکروحفره‌ها نوعی عدم قطعیت در خواص این مواد ایجاد کرده و مسیر رشد ترک اصلی را تحت تأثیر قرار می‌دهد. نوآوری این مطالعه در ارائه مدلی مبتنی بر آسیب آماری میکرومکانیکی و نتایج تجربی برای پیش‌بینی رشد ترک اصلی در این مواد است. در این رابطه از درصدهای تخلخل متفاوتی (10، 20، 30و 40 درصد) با توزیع نرمال، گاما و یکنواخت در حالتهای با و بدون تداخل استفاده شده است. نتایج تجربی و عددی حاکی از آن است که استفاده از مدل‌های آسیب آماری میکرومکانیکی امکان پیش‌بینی دقیقتر رفتار شکست بین‌لایه‌ای کامپوزیت Glass/ABS را فراهم می‌کند