مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

بررسی جدایش بین‌لایه‌ای و تعیین چقرمگی شکست بین‌لایه‌ای در کامپوزیت شیشه/اپوکسی با روش نشرآوایی

نویسندگان
1 دانشکده مهندسی مکانیک-دانشگاه صنعتی امیرکبیر
2 دانشکده مهندسی مکانیک- دانشگاه صنعتی امیرکبیر
3 استاد دانشکده مهندسی هوافضا دانشگاه صنعتی امیرکبیر
چکیده
جدایش بین‌لایه‌ای یکی از شایع‌ترین انواع خرابی‌ در چندلایه‌های کامپوزیتی بوده، که در انواع بارگذاری‌های مود I، II ، یا ترکیبی از این مودها اتفاق می‌افتد. پژوهش حاضر، به بررسی رفتار مکانیکی و نشرآوایی جدایش بین‌لایه‌ای در کامپوزیت‌های چندلایه شیشه/ اپوکسی پرداخته و با تلفیق روش‌های نشرآوایی و مکانیکی، چقرمگی شکست بین-لایه‌ای را تعیین می‌نماید. نمونه‌های استاندارد با لایه‌چینی‌های مختلف و تحت شرایط مختلف بارگذاری مود I، مود II و مود ترکیبی I و II، قرار گرفتند. در ابتدا، منحنی-های نیرو- جابجایی و رشد جدایش بین‌لایه‌ای برای نمونه‌های مختلف مقایسه شده‌ و این منحنی‌ها بر اساس رفتار مکانیکی و نشرآوایی آن‌ها، به سه ناحیه با رفتار متفاوت تقسیم شدند. مشخص شد که رشد جدایش در نمونه‌های مود I حالت پایدار داشته و در نمونه‌های مود ترکیبی و مود II، حالت ناپایدار دارد. در ادامه با استفاده از روش آکوستومکانیک که تلفیقی از روش‌های نشرآوایی و مکانیکی بوده، چقرمگی شکست بین‌لایه‌ای در نمونه‌ها تعیین گردیده‌است. مشخص شد که روش آکوستومکانیک حد پایین چقرمگی شکست بین‌لایه‌ای را ارائه‌داده و با نتایج حاصل از روش‌ ذکر ‌شده در استاندارد، مطابقت خوبی دارد. در انتها با استفاده از تصاویر گرفته‌شده از سطوح شکست نمونه‌ها با میکروسکوپ الکترونی روبشی، نتایج بدست آمده صحت‌سنجی گردیدند.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Investigation of delamination and interlaminar fracture toughness assessment of Glass/Epoxy composite by acoustic emission

نویسندگان English

Milad Saeedifar 1
Mohammad Fotouhi 1
Reza Mohammadi 2
Mehdi Ahmadi najafabadi 1
Hossein Hosseini Toudeshky 3
چکیده English

Delamination is the most common failure mode in composite materials. It takes place in different modes, i.e. mode I, mode II or the combination of these modes. The present study is concerned with an investigation of mechanical and acoustic emission behavior of delamination. In this work, various lay-ups of glass/epoxy composite laminates have been used to study the delamination behavior when subjected to mode I, mode II and the mixed-mode I/II tests. First, the characterization of load-displacement curves of the specimens is done based on the AE parameters and mechanical responses and the curves were divided into three parts. The crack growth in the mode I was stable state and in the mixed-mode and mode II was unstable. In the next, interlaminar fracture toughness of the specimens, Gc, were measured using standard methodologies and acoustomechanical methodologies which is based on the mechanical behavior and AE information. It was found that the acoustomechanical method presents the lower limit of the interlaminar fracture toughness and agrees with the results that obtained from standard. The images were captured with Scanning electron microscope (SEM) from damage surfaces verifies the results that obtained from Acoustic emission.

کلیدواژه‌ها English

Delamination
Acoustic emission
Interlaminar fracture toughness