طراحي و بررسي درپوش شكننده كامپوزيتي به روش تجربي و عددي

هدف از مطالعه پيشرو طراحي و تحليل رفتار شكست درپوش شكننده تحت اثر فشار داخلي استاتيكي و ديناميكي به روش تجربي و عددي مي باشد. دو نوع درپوش از جنس فوم پلي يورتان سخت و درپوش از جنس فوم پلي يورتان با لايه هاي تقويتي شيشه/ اپوكسي در اين مطالعه مورد بررسي قرار گرفته است. استفاده از لايه هاي تقويتي شيشه/ اپوكسي به عنوان لايه خارجي در درپوش نوع دوم از فوم پلييورتان در برابر شرايط محيطي محافظت مي كند و از طرفي باعث افزايش فشار شكست درپوش مي گردد. با ارائه طرحي ابتكاري در شكل شيار هندسي درپوش، فشار شكست قابل كنترل شده است. روش المان محدود صريح جهت مطالعه رفتار شكست هر دو نوع درپوش تحت اثر فشار استاتيكي و ديناميكي مورد استفاده قرار گرفته است. رفتار مدل براي فوم از نوع الاستيك- پلاستيك با مدل خرابي براساس كرنش شكست و براي لايه كامپوزيت مدل الاستيك با شكست آني مورد استفاده قرار گرفته است. اثر پارامترهاي مختلف از جمله عمق شيار و زاويه شيار در رفتار شكست به صورت عددي مورد مطالعه قرار گرفته است. تغيير پارامترهاي شيار طراحي شده در اين درپوش بيشتر در ميزان فشار شكست اثرگذار بوده و در الگوي شكست درپوش تغيير قابل توجهي رخ نداده است. جهت ساخت درپوش از روش قالب گيري استفاده شده و قالبي از جنس آلومينيوم جهت ساخت نمونه ها مورد استفاده قرار گرفته است. بعد از قالب گيري به منظور حذف اثرات حباب هاي سطحي كه در سطح بيروني قطعه تشكيل مي شود، سطح خارجي فوم ماشين كاري شده است. تست هاي انجام شده به صورت شبه استاتيكي و به كمك سيلندري كه بدين منظور طراحي شده است انجام شده است. نتايج شبيه سازي و تست نشان دهنده الگوي شكست يكساني در هر دو نوع درپوش مي باشد.