بررسی جدایش بین‌لایه‌ای و تعیین چقرمگی شکست بین‌لایه‌ای در کامپوزیت شیشه/اپوکسی با روش نشرآوایی

Abstract

جدایش بین‌لایه‌ای یکی از شایع‌ترین انواع خرابی‌ در چندلایه‌های کامپوزیتی بوده، که در انواع بارگذاری‌های مود I، II ، یا ترکیبی از این مودها اتفاق می‌افتد. پژوهش حاضر، به بررسی رفتار مکانیکی و نشرآوایی جدایش بین‌لایه‌ای در کامپوزیت‌های چندلایه شیشه/ اپوکسی پرداخته و با تلفیق روش‌های نشرآوایی و مکانیکی، چقرمگی شکست بین-لایه‌ای را تعیین می‌نماید. نمونه‌های استاندارد با لایه‌چینی‌های مختلف و تحت شرایط مختلف بارگذاری مود I، مود II و مود ترکیبی I و II، قرار گرفتند. در ابتدا، منحنی-های نیرو- جابجایی و رشد جدایش بین‌لایه‌ای برای نمونه‌های مختلف مقایسه شده‌ و این منحنی‌ها بر اساس رفتار مکانیکی و نشرآوایی آن‌ها، به سه ناحیه با رفتار متفاوت تقسیم شدند. مشخص شد که رشد جدایش در نمونه‌های مود I حالت پایدار داشته و در نمونه‌های مود ترکیبی و مود II، حالت ناپایدار دارد. در ادامه با استفاده از روش آکوستومکانیک که تلفیقی از روش‌های نشرآوایی و مکانیکی بوده، چقرمگی شکست بین‌لایه‌ای در نمونه‌ها تعیین گردیده‌است. مشخص شد که روش آکوستومکانیک حد پایین چقرمگی شکست بین‌لایه‌ای را ارائه‌داده و با نتایج حاصل از روش‌ ذکر ‌شده در استاندارد، مطابقت خوبی دارد. در انتها با استفاده از تصاویر گرفته‌شده از سطوح شکست نمونه‌ها با میکروسکوپ الکترونی روبشی، نتایج بدست آمده صحت‌سنجی گردیدند.