مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

بررسی تجربی اثر شکل ضربه زننده و دما بر رفتار صفحات کامپوزیت شیشه/اپوکسی در ضربات سرعت کم

نویسندگان
1 استاد دانشگاه خواجه نصیر-
2 کارشناس ارشد
چکیده
در پژوهش حاضر اثر شکل ضربه زننده و دماهای بالا بر روی پاسخ صفحات کامپوزیتی مورد بررسی قرار گرفته است. کامپوزیت مورد استفاده از جنس شیشه/اپوکسی، ابعاد 3×120×120 میلیمتر، جرم ضربه زننده 7 کیلوگرم و سرعت برخورد 4/1 متر بر ثانیه می‌باشد. جهت انجام آزمایش ضربه از دستگاه وزنه افتان، و برای بررسی اثر شکل ضربه زننده از چهار نوع ضربه زننده تخت، نیم کروی، مخروطی و سهموی استفاده شده‌‌است. میزان آسیب، زمان برخورد، بیشینه نیروی برخورد، انرژی جذب شده و جابجایی برای چهار ضربه زننده مختلف با یکدیگر مقایسه شده‌اند. هرچه سر ضربه زننده پهن‌تر باشد زمان برخورد کمتر و بیشینه نیروی برخورد بیشتر خواهد بود. ناحیه آسیب ضربه زننده مخروطی از همه بیشتر است. ضربه زننده تخت بر خلاف سه نمونه دیگر دارای مرز ناحیه آسیب مشخصی نمی‌باشد. همچنین جهت بررسی اثر دما بر روی پاسخ کامپوزیت، دماهای آزمایش را بین دمای اتاق و 150 درجه سانتیگراد تغییر داده‌ و پارامترهایی مانند بیشینه نیروی برخورد، جابجایی و انرژی جذب شده مورد بررسی قرار گرفته‌اند. با افزایش دما بیشینه نیروی برخورد کاهش و جابجایی افزایش می‌یابد ولی انرژی جذب شده با تغییر دما تغییر چندانی نمی‌کند.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Effect of impactor shape and temperature on the behavior of E-glass/epoxy composite laminates

نویسندگان English

Rahmatollah Ghajar 1
Akbar Rassaf Sohi 2
چکیده English

In this research, low velocity impact tests have been carried out on laminated composite plates to investigate the impactor shape and temperature effect on the dynamic behavior and material damage. The woven E glass/ epoxy laminates were manufactured. The studies have been done on plate with dimensions of 120 mm× 120 mm× 3 mm, impactor with 1.4 m/s incident velocity and 7 kg mass. Specimens have been impacted by using steel flat, hemispherical, ogival and conical impactors, all 12.7 mm in diameter. The specimens impacted by the conical impactor absorbed most energy because of local penetration. The flat impactor caused the highest peak force and lowest contact duration as expected. The force history of the impactor, projectile displacement and absorbed energy of different impactor shapes has been measured and compared with each other. The temperatures were in the range of room temperature to 150 °C. The parameters including maximum contact force, projectile displacement and the absorbed energy of different temperature have been investigated. Maximum contact force decreased with increasing of temperature, and deflection of impactor increased with increasing of temperature.

کلیدواژه‌ها English

low velocity impact
Composite laminate
Impactor shape
Temperature