مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

بررسی تاثیر درصد حجمی و اندازه میکروبالن بر خواص فشاری فومهای ترکیبی اپوکسی / میکروبالن سرامیکی

نویسندگان
1 دانشگاه تربیت مدرس
2 دانشگاه علم و صنعت
چکیده
فومهای ترکیبی اپوکسی/میکروبالن سرامیکی به دلیل داشتن مقاومت مخصوص مناسب و قابلیت جذب انرژی بالا در بسیاری از سازه‌های دریایی یا اتومبیلها کاربرد دارند. در این تحقیق یک سری اپوکسی خالص و 9 سری فوم با سه نوع میکروبالن در اندازه و استحکام متفاوت و در سه درصد حجمی 20%، 40% و 60% ساخته شده و تاثیر این متغیرها روی خواص نهایی فوم در فشار مورد بررسی قرار گرفته است. علاوه بر این موارد نرخ بارگذاری فشاری نیز در رفتار فوم بررسی شده است. تمامی 10 سری نمونه در سه نرخ کرنش 1-10 ، 2-10 و 3-10 تحت آزمایش قرار گرفتند. نتایج آزمون‌ها نشان می‌دهند که با افزایش سرعت بارگذاری، تنش حداکثری شکست در فوم افزایش می‌یابد. البته این افزایش مقاومت با افزایش درصد حجمی میکروبالن کمتر خواهد شد. همچنین نتایج نشان میدهند که هر چه میکروبالنها بزرگتر باشند، فوم در فشار ضعیفتر است. البته هر چه درصد حجمی فوم ترکیبی کمتر باشد، تاثیر این عامل نیز بیشتر خواهد بود. در طرف مقابل هر چه درصد حجمی فوم بیشتر باشد، فاکتور استحکام میکروبالن تاثیرگذارتر است. این تاثیرگذاری در میزان تنش پلاتو و انرژی جذب شده در حین فرآیند فشار کاملاً محسوس است. با افزایش نرخ کرنش مقاومت فوم به شکل محسوس و مدول الاستیسیته نیز خیلی جزئی افزایش می‌یابند.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Volume fraction and microballoon size effects on the compressive properties of epoxy/ceramic microballoon syntactic foam

نویسندگان English

Hamed Ahmadi 1
Mahmoud Mehrdad Shokrieh 2
چکیده English

Epoxy / ceramic micro balloon syntactic foams are used in marine and automobile industries because of their high specific strength and capability of absorbing energy. In this paper, the neat epoxy and 9 series of syntactic foams with 3 kinds of ceramic micro balloon with different diameters and crush strength in different volume fractions (20%, 40% & 60%) were fabricated. Effect of varying these parameters on the mechanical properties of syntactic foams is investigated. Besides of all, the effect of different loading rate is investigated, too. All of the samples were tested in 10-1, 10-2 and 10-3 strain rates. The results indicate that with increasing the strain rate from quasi-static to moderate rates, the strength of foams became more. Also the results show that the syntactic foam with bigger micro balloon was weak in compression. In syntactic foams of low volume fraction the size effects is more. On the other hand, with increasing the volume fraction, the crush strength of micro balloon is become effective. Plateau stress and absorbed energy results show these facts obviously. With increasing the strain rate, the strength is increased considerably.

کلیدواژه‌ها English

Syntactic foam
Epoxy
Ceramic microballoon
compressive properties
loading rate