بررسی آزمایشگاهی اثر میکرو الیاف های طبیعی بر چقرمگی شکست مود I چندلایه های کامپوزیتی با الیاف بافته شده

چکیده مقاله

در مطالعه حاضر به بررسی اثر میکرو الیاف های طبیعی (ذرات کرک) بر چقرمگی شکست مود I چندلایه های کامپوزیتی با الیاف بافته شده پرداخته شده است. به همین منظور نمونه های تیر دو لبه یکسر گیردار (DCB) با استفاده از روش لایه چینی دستی و با چیدمان 28]0[ ساخته شده اند. برای بررسی اثر ذرات میکرو کرک بر چقرمگی شکست, نمونه هایی با دو درصد وزنی مختلف (1% وزنی و 3% وزنی) ساخته شده و نتایج بدست آمده با نمونه ی با رزین اپوکسی خالص مقایسه گردیده است. نتایج آزمایشگاهی نشان می دهد که با افزایش مقدار ذرات کرک, مقدار چقرمگی بین لایه ای شروع تورق افزایش داشته است. مقدار بهبود چقرمگی شکست شروع برای نمونه ی DCB با %1 و %3 وزنی کرک به ترتیب %67. 15 و %71. 96 موجب افزایش شده است که علت این امر به نقش کرک در ناحیه غنی از رزین در نوک ترک بر می گردد که مانع شروع تورق در این ناحیه شده است. بر خلاف چقرمگی شکست شروع, چقرمگی شکست رشد با اضافه کردن ذرات کرک به رزین کاهش یافته است. در حین رشد تورق از آنجائیکه این الیاف به دلیل تجمع و کلوخگی در فصل مشترک تورق موجب ایجاد نواحی تمرکز تنش می گردند, در نتیجه میکرو الیاف های کرک نتوانسته اند مقدار چقرمگی شکست رشد را افزایش داده و در بعضی موارد موجب کاهش اندک چقرمگی شکست رشد تورق شده است. همچنین به منظور بررسی مکانیزم های آسیب, از سطوح شکست نمونه ها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی عکسبرداری شده است.