مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

تأثیر شکل دماغه نفوذکننده در نفوذ شبه استاتیکی برش پانچ صفحات نانوکامپوزیتی چندلایه ای

نویسندگان
1 عضو هیات علمی/دانشگاه آزاد واحد شوشتر
2 عضو هیات علمی/دانشگاه تفرش
چکیده
در این مقاله تاثیر افزودن نانولوله‌های کربنی روی رفتار برش پانچ شبه استاتیکی کامپوزیت‌ چندلایه‌ای شیشه/اپوکسی تحت نفوذ نفوذکنندههایی با سه دماغه مختلف به طور تجربی مورد بررسی قرار می‌گیرد. نانوکامپوزیتهای هیبریدی از 12 لایه الیاف به روش لایه چینی دستی ساخته شده است. الیاف شیشه دارای بافت دوبعدی با چگالی سطحی 200g/m2 بوده، در حالیکه سیستم رزین اپوکسی از دیکلیسیدیل اتر بیسفنول نوع آ با نام تجاری ایپون 828 به عنوان پایه اپوکسی و سیکلوآلیفاتیک آمین اصلاح شده با نام تجاری اف205 به عنوان سفت‌کننده، ساخته شده است. نانولوله‌های کربنی چند دیواره (MWCNTs) اصلاح شده با هیدرواکسید (-COOH) درون سیستم اپوکسی با درصد وزنی 0 و 1 نسبت به وزن کل ماتریس پخش شده است.. در این پژوهش برای بررسی تاثیر شکل دماغه از سه نفوذکننده‌ی تخت، مخروطی و اجیوال استفاده شد. علاوه بر آزمایش نفوذ شبه استاتیکی برش پانچ، آزمایش کشش بر روی نمونههای نانورزین و نانوکامپوزیتهای هیبریدی انجام گردید. نتایج آزمون کشش نشان می‌دهد هر چند با افزودن نانولوله‌های کربنی در خواص کششی رزین افزایش قابل توجهی مشاهده میشود، ولیکن در خواص کششی نانوکامپوزیت‌های هیبریدی تغییر معناداری.مشاهده نمیگردد. نتایج آزمایش برش پانچ با نفوذکننده‌های مختلف در هر دو نمونه حاکی از آن است که بیشترین نیروی تماسی مربوط به نفوذکننده سرتخت و بیشترین انرژی جذب شده مربوط به نفوذکننده مخروطی می‌باشد. علاوه بر آن در مجموع افزودن نانولوله‌های کربنی باعث کاهش مقدار نیروی تماسی و انرژی جذب شده میشود.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Influence of indenter nose in quasi-static punch shear penetration of the nanostructured laminated plates

نویسندگان English

Seyed Abdolvhabe Hossein 1
Mohammad Hossein Pol 2
چکیده English

In this paper, the effects of the adding of carbon nanotubes on quasi-static punch shear behavior of glass/epoxy laminated composites under penetration of three different indenters has been investigated experimentally. The hybrid laminate nanocomposites have 12 layers is manufactured by Hand lay-up method. Fibers have a plain-weave configuration with density of 200 g/m2, while the epoxy resin system is made of diglycidyl ether of bisphenol A resin (DGEBA), Epon 828, with Epikure F-205 as the curing agent. The multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) modified with hydroxide (-COOH) are dispersed into the epoxy system in a 0% and 1% ratio in weight with respect to the matrix. In order to study of influence of the nose shape, three different indenters, flat, conical and ogival, were used. Moreover, the tensile test was performed on the nanomatrix and the hybrid laminate nanocomposite samples. The tensile test indicated that the addition of nanotubes on the tensile properties of resin were seen a significant increase, but no significant changes were observed in the tensile properties of the hybrid laminate nanocomposites. Results of the quasi-static punch shear test show that the highest contact force is exhibited by flat indenter, while the highest absorbed energy is shown by conical indenter. Totally, the adding of carbon nanotubes reduces the contact force and absorbed energy.

کلیدواژه‌ها English

Nanocomposite
punch shear
Carbon nanotubes
indenter geometry and absorbed energy