مطالعه تجربی کمانش ورق FML تقویت شده با نانو رس

Abstract

ساختارهای‌های الیاف-فلز با نام اختصاری FML (Fiber Metal Laminates) در ساختارهای کامپوزیت شناخته می‌شوند. این ساختارها به دلیل خواص خوبی از جمله صرفه‌جویی وزنی و همچنین خواص صنعتی دیگری نظیر مقاومت در برابر آتش، حد تحمل بالا و مقاومت در برابر پایداری استاتیکی، ضربه و خوردگی به طور گسترده در صنایع هوایی کاربرد دارند. این مواد دارای خصوصیات خاصی همچون مقاومت بالا و وزن کم می‌باشند. بحث رفتار کمانشی یکی از مهم‌ترین بحث‌های علم مکانیک است. بنابراین، مقاوم‌سازی و افزایش استحکام سازهها در برابر پایداری استاتیکی یا رفتار کمانشی ، بخش وسیعی از مطالعات پژوهشگران را تشکیل داده است. پژوهش پیش رو، به تأثیر نانوذرات رس بر روی پایداری استاتیکی یا رفتار کمانشی فلز-مواد مرکب بازالت اپوکسی به صورت تجربی می‌پردازد. چند لایۀ الیاف - فلز بازالت اپوکسی ساخته شده، از دو رویۀ آلومینیومی 2024 ساخته شده که بین آنها هستۀ نانوکامپوزیتی بازالت اپوکسی حاوی نانورس قرار گرفته است. هستۀ نانوکامپوزیتی شامل الیاف بازالت با وزن واحد سطح 300 گرم بر متر مربع، رزین EPR1080، سخت کنندۀ EA1080 و نانوذرات رسی بنتونیت با درصدهای 0، 1، 3 و 5 می‌باشد. تمام نمونه‌های تحت آزمون کمانش با روش لایه‌چینی دستی انجام گرفته است. آزمایش‌های کمانش با استفاده از دستگاه تست کشش با سرعت 5/0 میلیمتر بر دقیقه انجام گرفت. نتایج حاصل از آزمایش‌های کمانش نشان‌دهندۀ این است که، تیر FML با 5 درصد وزنی نانورس نبست به سایر درصدهای وزنی دارای بار بحرانی به مراتب بالاتری است. همچنین با افزایش درصد وزنی نانو ذرات رس، میزان جذب انرژی افزایش می‌یابد.