بررسی تاثیر دوخت لایه های تقویت کننده بر خواص ضربه سطحی سرعت بالا در کامپوزیتهای شیشه-اپوکسی

جذب انرژی و مقاومت در برابر ضربه های سرعت بالا یکی از مخاطره آمیزترین مشکلات برای استفاده از کامپوزیتهای تقویت-شده با منسوجات در صنایع مختلف است. در کامپوزیتهای تقویت شده با پارچه، اتصال لایه های تقویت کننده در راستای ضخامت بر اساس دوخت آنها، نقش کلیدی در عملکرد مکانیکی به خصوص مقاومت در برابر ضربه این دسته از کامپوزیتها دارد. در این تحقیق، رفتار کامپوزیت های تقویت شده با پارچه های دوخته شده به هم در برابر ضربه سرعت بالا بررسی شده است. بدین منظور، تاثیر زاویه دوخت و نحوه دوخت لایه های تقویت کننده بر مقدار انرژی جذب شده توسط چندلایه های دوخته شده و دوخته نشده مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور بررسی اثر زاویه دوخت، لایه های تقویتکننده با زاویه های صفر، 45، -45 و 90 درجه و ترکیبی از این زاویه ها با استفاده از نخ پلیاستر به هم دوخته شدند . همچنین برای مشاهده اثر نحوه دوخت لایه های مختلف، لایه های پارچه در شش حالت متفاوت به هم دوخته شده اند. برای دوخت، از نوع دوخت قفل شونده با گام و فاصله ردیف 4 میلیمتر استفاده شد. برای تهیه کامپوزیتها از لایه های پارچه شیشه با بافت تافته به عنوان تقویت کننده و رزین اپوکسی به عنوان ماتریس و از روش تلقیح رزین تحت خلاء استفاده شد. برای تعیین مقدار انرژی ضربه ای جذب شده، از هر نمونه سه قطعه تحت ضربه با سرعت 180 متر بر ثانیه قرار گرفت. نتایج آزمایشهای انجام شده نشان میدهد ساختار نمونه های دوخته شده عملکرد بهتری برای جذب انرژی ضربهای در مقایسه با نمونه دوخته نشده دارند. در بین زاویه های دوخت استفاده شده، زاویه دوخت 45 درجه جذب انرژی بالاتری داشته است. همچنین بررسی نواحی آسیب دیده نشان میدهد دوخت لایه های تقویتکننده باعث مهار انرژی ضربه ای شده است و این انرژی را در یک ناحیه کوچک متمرکز نموده است، بنابراین در هنگام ضربه ناحیه آسیب دیده (به خصوص در روی نمونه ها) در کامپوزیتهای دارای تقویت-کننده دوخته شده بسیار کمتر از نمونه های فاقد دوخت است.

کلیدواژه ها:

الیاف شیشه ، انرژی جذب شده ، زاویه دوخت ، ضربه سرعت بالا