Modares Mechanical Engineering
مهندسی مکانیک مدرس
Modares Mechanical Engineering
Engineering & Technology
http://mme.modares.ac.ir
1
admin
1027-5940
2476-6909
10.22034/mme
fa
jalali
1395
2
1
gregorian
2016
5
1
16
3
online
1
fulltext
fa
بررسی تجربی تاثیر نانولولههای کربنی بر مود اول چقرمگی شکست بین لایهای کامپوزیت شیشه/اپوکسی
Experimental investigation of the influence of adding nanotubes on Mode I interlaminar fracture toughness of laminated composites
در این مقاله تاثیر افزودن نانولولههای کربنی بر کشش و چقرمگی شکست بینلایهای مود اول کامپوزیت شیشه/اپوکسی، مورد بررسی تجربی قرار گرفته است. به این منظور، نمونههای آزمایش مود اول شکست نانوکامپوزیت هیبریدی با زمینه اپوکسی که 18 لایه الیاف شیشه بافته شده دارند، به روش لایهچینی دستی تولید شدند. اپوکسی در این سیستم، ایپون 828 میباشد، از اف205 به عنوان سختکننده، استفاده شده است. همچنین از نانولولههای کربنی چنددیواره (MWCNTs) اصلاحشده با هیدرواکسید (-COOH) به عنوان تقویتکننده با درصدهای وزنی 0، 0.1، 0.5 و 1 نسبت به وزن کل زمینه استفاده گردید. علاوه بر آن نمونههای کشش نانورزین و نانوکامپوزیت هیبریدی ساخته شد. با بررسی نتایج آزمون کشش رزین مشاهده شد بیشترین تغییر در مدول یانگ، استحکام نهایی و چقرمگی شکست نانورزین مربوط به نمونه 0.5 درصد وزنی می-باشد که به ترتیب با افزایش 31.2، 21.4 و 16.66 درصد نسبت به نمونه خالص همراه میباشد. همچنین بیشترین تغییر چقرمگی شکست، استحکام نهایی کششی و کرنش شکست نانوکامپوزیتهای هیبریدی در 0.5 درصد وزنی میباشد که به ترتیب 12.6 ، 3.7 و 9.8 درصد نسبت به نمونه خالص افزایش مییابد. نتایج آزمون مود اول شکست بینلایهای حاکی از آن بود که بیشترین تغییر نیرو (در نمودار نیرو-جابجایی مود اول شکست بینلایهای) و انرژی (شکست بینلایهای مود اول در گسترش ترک) مربوط به نانوکامپوزیت 0.5 درصد بوده که نسبت به کامپوزیت خالص 24.4 و 24.15 درصد افزایش مییابد.
In this research, the influence of adding carbon nanotubes on the tensile and the mode I interlaminar fracture of glass-fiber-epoxy laminated composite has been experimentally studied. For this purpose, the hybrid glass-fiber-epoxy-nanotube laminated composites which have 18 fiber-glass plain-weave layers were manufactured by hand lay-up method. The epoxy resin system is made of Epon828 resin with Epikure F205 as the curing agent. The multi-walled carbon nanotube (MWCNTs) modified with hydroxide (-COOH) is also dispersed into the epoxy system as a reinforcement in a 0%, 0.1%, 0.5% and 1% ratio in weight with respect to the matrix. In addition, the tensile nano-resin and hybrid nano-composite specimen were produced. The results of the tensile test of nano-matrixes indicate that the maximum change in Young's modulus, ultimate strength and fracture toughness of the samples is in the 0.5% sample, with a 31.2%, 21.4% and 16.66% increase with respect to neat sample, respectively. Moreover, the results of the tensile test of hybrid nano-composites indicate that the maximum change in fracture toughness, ultimate strength and fracture strain and of the samples is in the 0.5% sample, with a 12.6%, 9.8% and 12.6% increase with respect to neat sample, respectively. The result of the mode I interlaminar fracture toughness test of hybrid nano-composites show that the maximum change in value of the force (in force-displacement diagram) and value of the energy (of crack propagation in mode I interlaminar fracture), is in 0.5% sample, with a 24.4% and 24.15% increase respect to neat sample, respectively.
شکست بین لایه ای مود 1,کامپوزیت چند لایه,نانولولههای کربن
Mode I interlaminar fracture,Laminated composite,Carbon nanotube
193
201
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-1000-7664&slc_lang=fa&sid=15
misaq
Kerman Saravi
میثاق
کرمان ساروی
100319475328460055689
100319475328460055689
No
دانشجوی کارشناسی ارشد/گروه مکانیک دانشگاه تفرش
Mohammad Hossein
Pol
محمد حسین
پل
100319475328460041239
100319475328460041239
Yes
عضو هیات علمی/دانشگاه تفرش
Mohammad Hassan
Sattari
محمد حسن
ستاری
100319475328460055531
100319475328460055531
No
عضو هییت علمی/ دانشگاه تفرش