بررسی تجربی خواص ضربه ثقلی کامپوزیت‌های لایه‌ای آلومینیوم/رزین اپوکسی تقویت شده با الیاف

نوع مقاله : مقاله مستقل

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، دانشکده مهندسی و علم مواد، تهران

2 دانشیار، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، دانشکده مهندسی و علم مواد، تهران

چکیده

کامپوزیت های لایه ای الیاف- فلز موادی هستند که از ترکیب آلیاژها و کامپوزیت های پلیمری ساخته می شوند. در نتیجه مزیت های هر کدام از این دو ماده در ماده جدید نیز وجود دارد و با هم ترکیب می شوند. در این پژوهش، چهار نوع کامپوزیت لایه ای الیاف-فلز به روش لایه گذاری دستی ساخته شدند و اثر تغییر نوع الیاف و چیدمان لایه ها بر روی مقاومت به ضربه آن ها با آزمایش ضربه ثقلی بررسی شد. کامپوزیت های لایه ای ساخته شده، شامل دو ورق آلومینیوم 3-T2024 به عنوان لایه های رویی و زیری بود که در دو نوع آنها دو لایه رزین اپوکسی تقویت شده با پارچه الیاف کربن و پارچه الیاف آرامید و در دو نوع دیگر، دو لایه رزین اپوکسی تقویت شده با پارچه الیاف شیشه و پارچه الیاف آرامید در بین ورق های آلومینیم قرار داده شدند. نتایج نشان داد که بهترین خواص ضربه در میان انواع کامپوزیت های الیاف-فلز مورد بررسی مربوط به نوعی است که از لایه های ورق آلومینیوم/ رزین اپوکسی- پارچه الیاف آرامید/ رزین اپوکسی- پارچه الیاف شیشه/ ورق آلومینیوم تشکیل شده است. همچنین این نوع کامپوزیت کمترین میزان تخریب و کمترین تغییر شکل مرکزی را نیز نشان می دهد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Vlot A, Vogesang LB, Vries TJ (1999) Toward application of fiber metal laminates in large aircraft. In GLARE conference, Delft university, Netherlands, 558- 570.
[2] A Vlot (1993) Low velocity impact loading on fiber reinforced aluminium laminates (Arall and Glare) and other aircraft sheet materials. Delft Univ of Technology, Rept. LR-718, Delft, The Netherlnds.
[3] Sadighi M, Alderlisten RC,Benedictus R (2012) Impact resistance of Fiber-Metal laminates: A review. Int J Impact Eng 1-52.
[4] Zhu S, Chai GB (2013) Low-velocity impact response of fiber-metal laminates-a theoretical approach. P I Mech Eng L-J Mat 228(4): 301-311.
[5] Sinmazçelik T, Avcu E, Bora MO, Coban O (2011) A review: Fibre metal laminates, background, bonding types and applied test methods. Mater Design 32(7): 3671-3685.
[6] Alderliesten R, Rans C, Benedictus R (2008) The applicability of magnesium based fiber metal laminates in aerospace structures. Compos Sci Technol 68(14): 2983-2993.
[7] Vlot A, Vogelesang LB, Vries TJ (1999) Towards application of fiber metal laminates in large aircraft. Aircr Eng Aerosp Tec 71: 558-570.
[8] Vlot A (1996) Impact loading on fiber metal laminates. Int J Impact Eng 18: 291-307.
[9] Abdullah MR, Cantwell WJ (2006) The impact resistance of propylene- based fiber- metal laminates. Compos Sci Technol 66: 1682-1693.
[10] Naik NK, Ramasimha R, Arya H, Prabhu SV, Shamaroa N (2001) Impact response and damage tolerance characteristic of glass-carbon/epoxy hybrid composite plates. Compos Part B-Eng 32(7): 565-574.
[11] Hufenbach W, Ibraim FM, Langkamp A, Bohm R, Hornig A (2008) Charpy impact tests on composite structures-an experimental and numerical investigation. Compos Sci Technol 68: 2391-2400.
[12] D7136M-07 Standard test method for measuring the damage resistance of a fiber-reinforced polymer matrix composite to a drop-weight impact event. http://www.astm.org/standards/D7136.htm
[13] Taheri- Behrooz F, Yahyapour I, Shokrieh MM (2014) Effect of stacking sequence on failure mode of fiber metal laminates under low velocity impact. Iranian Polymer Journal 23(2): 147-152.
[14] Tehrani Dehkordi M, Nosraty H, Shokrieh MM (2013) Low velocity impact simulation of intraply hybrid composites reinforced with brittle and ductile fibers. Esteghlal Journal, Computational Methods in Engineering 32(1): 115-124. in Persian