تاثیر پیش‌‌کرنش و موقعیت سیم آلیاژ حافظه‌دار بر خواص کمانشی کامپوزیت الیاف-فلز هوشمند

Abstract

امروزه کامپوزیت‌های لایه ای الیاف-فلز به واسطه دارا بودن خواص مکانیکی خوب و وزن کم، مورد توجه قرار گرفته‌اند. بکارگیری آلیاژ حافظه‌دار در کامپوزیت‌های الیاف-فلز موجب می‌شود که این آلیاژها بتوانند تحت بارگذاری سیکلی، از طریق ایجاد حلقه برگشت پذیر هیسترزیس، انرژی مکانیکی را جذب یا تلف کنند و باعث بهبود مقاومت در برابر ناپایداری‌های کمانشی کامپوزیت‌ شوند. در این پژوهش، تاثیر افزایش پیش‌کرنش و همچنین اثر قرارگیری سیم آلیاژ حافظه‌دار در لایه‌های دور و نزدیک نسبت به تار خنثی الیاف-فلز، تحت کمانش استاتیکی، بررسی شد. کامپوزیت‌های الیاف-فلز شامل رزین اپوکسی و الیاف شیشه و آلیاژ آلومینیوم T3-2024 بودند. برای بررسی اثر پیش‌کرنش سیم‌های حافظه‌دار، پیش‌کرنش‌های 1، 2 و 3 درصد با تعداد ثابت 6 سیم در این کامپوزیت‌ها مورد آزمایش قرار گرفتند. همچنین به‌ ‌منظور بررسی محل قرارگیری سیم‌ها ، تعداد 4 سیم با پیش کرنش ثابت 3 درصد، در لایه های دور و نزدیک نسبت به تار خنثی، استفاده شد. نتایج نشان داد که افزایش پیش‌کرنش‌ به دلیل ایجاد کشش بیشتر سیم های حافظه دار در حین ساخت نمونه ها و تمایل سیم ها برای بازگشت به شکل اولیه خود در حین آزمون، سازه را در برابر بار فشاری، مقاوم تر و پایدارتر می سازد. همچنین قرارگیری سیم‌ها در لایه‌های دور از تار خنثی نسبت به حالت نزدیک به تار خنثی، به دلیل تاثیر بیشتر مقاومت در برابر خمش ایجاد شده در حین کمانش و اثر خاصیت بازگشت‌پذیری بهتر سیم‌های حافظه‌دار، موجب افزایش مقاومت در برابر ناپایداری و حد تحمل بار بیشتر در کامپوزیت‌های الیاف-فلز شدند.