بررسی تاثیر جدایش بین لایه ای بر رفتار خود‌عیب‌یاب کامپوزیت های کربن/اپوکسی حاوی نانو لوله های کربن

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، پژوهشکده فناوری های نو، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران

2 کارشناس ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران

3 استاد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران

10.22034/amnc.2023.402955.1240

چکیده

در این مقاله امکان بکارگیری خاصیت پیزومقاومت به عنوان ابزاری برای پایش برخط و تشخیص وجود عیب جدایش بین لایه‌ای در یک تیر کامپوزیتی چندلایه تحت بارگذاری خمشی به صورت تجربی مورد بررسی قرار گرفته است. در این روش، تغییرات خاصیت پیزومقاومت ماده به عنوان رفتار خودعیب‌یاب لحاظ شده است. بدین منظور نمونه‌های تیر کامپوزیتی از پارچه‌ الیاف کربن تک جهته و رزین اپوکسی حاوی ذرات نانولوله‌های کربن ساخته شده و عیب بین لایه‌ای به صورت مصنوعی و با قرار دادن نوار تفلون بین لایه‌ها ایجاد شده است. نمونه‌های ساخته شده تحت بارگذاری خمش سه نقطه‌ای قرار گرفته و تغییرات تنش-کرنش و مقاومت الکتریکی آنها در دو حالت بدون عیب و با عیب اندازه‌گیری گردیده است. از نتایج مربوط به تنش-کرنش برای تعبیر مکانیزم‌های آسیب استفاده و بدین ترتیب زمان رخ دادن آسیب‌های مختلف در نمونه بر روی نمودارهای تغییر مقاومت الکتریکی مشخص شده است. سپس تغییرات مقاومت به آسیب قطعه ربط داده شده تا بتوان رفتار خود عیب‌یاب را در نمونه‌ها ارزیابی نمود. در حالت کلی نتایج نشان می‌دهد که وجود جدایش بین‌لایه‌ای باعث تغییر مقاومت تیر کامپوزیتی نسبت به نمونه‌های بدون عیب در حین بارگذاری خمشی شده است. در محدوده بارگذاری الاستیک تا 70 درصد اختلاف بین مقاومت الکتریکی نمونه‌های بدون عیب و با عیب وجود دارد. همچنین شروع گسترش عیب بین لایه‌ای باعث افزایش مقاومت الکتریکی در لایه‌های دور از تار خنثی می‌گردد. کاهش اندازه عیب باعث کاهش حساسیت رفتار خود عیب‌یاب در تشخیص گسترش عیب شده ولی محل طولی قرار گرفتن عیب تاثیری بر رفتار ندارد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

مواد پیشرفته و پوشش های نوین
دوره 11، شماره 44
خرداد 1402
صفحه 3154-3168

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار