بررسی تجربی استحکام بین لایه ای در چند لایه فلزی – الیافی اصلاح شده با الاستومر در ضربات سرعت بالا و پایین و بارگذاری خمشی شبه استاتیکی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 طراحی کاربردی،دانشکده مکانیک،دانشگاه تربیت مدرس،تهران،ایران

2 طراحی کاربردی، دانشکده مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

3 طراحی کاربردی، دانشکده مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، ایران، تهران

4 پژوهشگر پسا دکترا، مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

5 طراحی کاربردی، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

10.22060/mej.2019.16385.6358

چکیده

با توجه به نیاز روز افزون به سازه های مقاوم در برابر بار های ضربه ای، لمینیت های هیبریدی مورد توجه ویژه قرار گرفته اند. همچنین به منظور رسیدن به مقاومت مناسب، سفتی بالا و ظرفیت جذب انرژی بالا، چسبندگی بین لایه های مختلف این نوع سازه ها اهمیت فراوانی دارد. هدف از پژوهش حاضر، بررسی استحکام بین لایه ای در فصل مشترک لایه ی آلومینیوم،لایه‌ی کامپوزیت شیشه اپوکسی و لایه ی لاستیک طبیعی تحت بارگذاری های ضربه ای سرعت پایین، ضربه با سرعت بالا و شبه استاتیک است. سازه ای که در این پژوهش مورد بررسی قرار گرفته است شامل چهار لایه با جنس های مختلف می‌باشد که عبارت اند‌ از : دو لایه ی آلومینیوم به عنوان لایه های خارجی و کامپوزیت با شش لایه‌ی شیشه/اپوکسی و یک لاستیک طبیعی بین دولایه ی آلومینیوم. برای رسیدن به بهترین چسبندگی و کمترین جدایش بین لایه ای در اثر بارگذاری های مختلف، سه نوع چسب مختلف شامل کموزیل ۲۲۲، بایلا S2 و سیانوآکریلات در فرآیند ساخت استفاده شدند. آزمایش ضربه ی باسرعت بالا با پرتابه ی سر کروی و کالیبر ۱۰ میلیمتر توسط دستگاه تفنگ گازی انجام شد. آزمایش ضربه سرعت پایین با نفوذکننده ی ۱۰ میلیمتری با دماغه کروی شکل توسط دستگاه سقوط وزنه انجام گرفت. در نهایت آزمایش شبه استاتیک خمش سه نقطه توسط دستگاه کشش- فشار یونیورسال روی نمونه های استاندارد صورت پذیرفت.با در نظر گرفتن نحوه و مود خرابی نمونه ها بهترین چسب بر پایه مطالعه پارامترهای آسیب معرفی شده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Experimental investigation on the inter-laminar strength in a hybrid elastomer modified fiber metal laminate under high and low velocity impact and quasi-static bending

نویسندگان [English]

  • mohammad amin Zarezadeh mehrizi 1
  • Alireza Taherzadeh-Fard 2
  • gholamhossein Liaghat 3
  • Hamed Ahmadi 2
  • Yavar Anani 4
  • Amin Khodadadi 2
  • S.Samaneh Asemani 5
1 Department of Mechanical Engineering, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran
2 Department of Mechanical Engineering, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran
3 Department of Mechanical Engineering, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran
4 Post. Doc. Researcher,Department of Mechanical Engineering, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran
5 Department of Mechanical Engineering, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran
چکیده [English]

Growing the need to impact resistive structures, hybrid laminates have been absorbed much attention. To reach appropriate strength, high stiffness and good energy absorption, the interfacial adhesion between different layers is important. The present paper is an attempt to assess the adhesion between different layers in a hybrid laminate consists of natural rubber, glass/epoxy composite and two layers of aluminum under high and low velocity impact and quasi static three-point bending conditions. In order to minimize the debonding, three kinds of specimens were made by three different adhesives including Chemosil 222 and its primer, Bylamet S2 and Cyanoacrylate. High and low velocity impact tests were carried out by a gas gun and drop hammer apparatus using a 10 millimeter hemispherical striker. Finally, quasi-static three-point bending tests were accomplished by a universal tension/compression apparatus. Damage and failure mechanisms and mechanical properties of the samples were studied and the best adhesive for each interface was determined. The results showed a better performance of Bylamet S2 adhesive in almost all types of loadings.

کلیدواژه‌ها [English]

  • laminate debonding
  • rubber
  • high velocity impact
  • Low velocity impact
  • quasi-static bending