بررسی چقرمگی شکست مود یک بین لایه‌ای در ورق های کامپوزیتی موج‌دار

Abstract

در این پژوهش جدایش بین لایه ای ورق های کامپوزیتی موجدار ساخته شده از الیاف شیشه تک جهته و رزین پلی‌استر مورد بررسی قرار گرفته است. نمونه ها با فرآیند لایه چینی دستی و مطابق با استاندارد ASTM-D5528 ساخته شده و با استفاده از تست‌های آزمایشگاهی، نرخ انرژی کرنشی آزاد شده در مود یک با روش‌های رایج در زمینه شکست بین لایه ای، برای نمونه های موج دار کامپوزیتی محاسبه شده است. همچنین به کمک نرم افزار آباکوس و با خواص مکانیکی الیاف تک جهته شیشه/پلی استر، شبیه سازی نمونه ها بعنوان تیر یکسرگیردار دولبه انجام شده و نتایج حل عددی نیز بدست آمده است. سطوح شکست نمونه های آزمایشگاهی با میکروسکوپ الکترونی روبشی تحلیل و بررسی شده‌ است و نمودارهای نیرو-جابه‌جایی حاصل از تست‌های آزمایشگاهی و شبیه سازی‌های عددی جهت بررسی رفتار ماده و محاسبه نرخ انرژی کرنشی آزاد شده برای نمونه های مختلف با سه طول پیش ترک ایجاد شده مورد مقایسه قرارگرفته است. نتایج نشان می‌دهد که ورق های موجدار در مقایسه با ورق های تخت، از مقاومت به رشد ترک بالاتر، نرخ انرژی کرنشی آزاد شده و چقرمگی شکست بین لایه ای بیشتری برخوردارند و نمونه چهار موج در طول ترک 60 و 65 میلیمتر دارای بالاترین مقدار نرخ انرژی کرنشی آزاد شده به ترتیب برابر 963.77 و 705.95 ژول بر متر مربع می‌باشد.