مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

پاسخ ضربه سرعت پایین در کامپوزیت های کارال تقویت شده با ذرات نانو

نویسندگان
1 کارشناس ارشد دانشگاه صنعتی سهند
2 هیئت علمی - دانشگاه صنعتی سهند
چکیده
در این مقاله، تاثیر افزودن نانو ذرات سیلیکا و نانو لوله‌های کربنی چند دیواره بر پاسخ ضربه سرعت پایین مورد بررسی تجربی قرار گرفته است. نانو مواد مرکب با زمینه اپوکسی و با 11 لایه الیاف کربن بافته شده با جرم واحد سطح 200 گرم بر متر مربع، رزین R510 ، سخت‌کننده H515 و با کسر حجمی الیاف 66 درصد و به روش انتقال رزین به قالب توسط خلا ساخته شده است. نمونه‌ها با درصد جرمی 1 درصد نانو سیلیکا و نانو لوله‌های کربن چند دیواره ساخته شدند. همچنین کارال آماده شده از دو رویه آلومینیوم با آلیاژ 2024 ساخته شده است. آزمایش‌های ضربه سرعت پایین با استفاده از دستگاه ضربه افتان در انرژی‌های 20، 40 و 60 ژول با سرعت‌های 2.6، 3.68 و 4.5 متر بر ثانیه انجام گرفت. نتایج حاصل از آزمایش ضربه سرعت پایین نشان دهنده این است که نانو لوله‌های کربنی موجب بهبود عملکرد مواد مرکب فیبر- فلز شده، همچنین تاثیر نانو لوله‌های کربنی چند دیواره در بهبود خواص ضربه کامپوزیت چند لایه فیبر- فلز بهتر از تاثیر نانو سیلیکا است. چسبندگی و پخش شوندگی بهتر نانو لوله‌های کربنی و ایجاد اتصال بین لایه‌ای قوی یکی دیگر از عوامل تاثیر گذار در پاسخ ضربه نمونه تقویت شده با نانو لوله کربن چند دیواره نسبت به نانو سیلیکا است.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Low Velocity Impact Response of CARALL composites reinforced with nano particles

نویسندگان English

Reza Amooyi Dizaji 1
Mojtaba Yazdani 2
2 Associate Professor of Mechanical Engineering - (Applied Mechanics, Solid)
چکیده English

In, this research, the effects of adding silica and multiwall carbon nanotubes (MWCNT) nano particles on the low velocity impact response are experimentally studied. Vacuum assisted resin transfer molding (VARTM) method has been used to manufacture nano composite with 11 layers of plain weave carbon fibers 200 g⁄m^2 , resin R510 and hardener H515 with 66% fiber volume fraction. Samples made of nano silica and MWCNT particles have been dispersed with 1 wt. %. The prepared CARALL is made of two Aluminum 2024 facing sheets. Low velocity impact tests have been conducted using by drop weight device at the impact energy of 20, 40 and 60 j with velocity of 2.6, 3.68 and 4.5 m⁄s . The results of the low velocity impact experiments indicates that the MWCNT improves performance of fiber metal composite material and the effects of MWCNT in improving the impact properties of fiber metal laminate composite is better than of nano silica. Better adhering and dispersion of MWCNT and strong interfacial creation are some other effect factors of impact response sample reinforced with multiwall carbon nanotubes in comparison to nano silica.

کلیدواژه‌ها English

Plain weave carbon fiber
MWCNT
Nano Silica
VARTM
low velocity impact