بررسي تجربي اثر نانولوله‌هاي كربني بر بار بحراني كمانش ستونهاي آلومينيومي تقويت شده با كمربند كامپوزيتي

در اين پژوهش اثر افزودن درصدهاي مختلف نانولوله كربني درون رزين اپوكسي بر بار بحراني كمانش ستون هاي آلومينيمي تقويت شده با كمربند كامپوزيتي الياف شيشه/ اپوكسي به روش تجربي مورد بررسي قرار گرفته است. ستونها داراي مقطع دايره‌اي توپر بوده و بار فشاري به صورت محوري به نمونه‌ها اعمال شده است. به منظور دستيابي به بار بحراني، مقادير ۰/۲۵، ۰/۵ و ۱ درصد وزني نانولوله كربني درون رزين اپوكسي همگن‌سازي شد. تقويت‌كننده‌هاي كامپوزيتي به صورت سه لايه، و زاويه الياف در تمامي لايه‌ها هم‌جهت با راستاي محور ستون در نظر گرفته شد. نمونه‌ها در شرايط دوسر گيردار به يك دستگاه يونيورسال هيدروليك اينسترون بسته شد و نمودارهاي نيروي فشاري بر حسب جابجايي در راستاي محوري براي هر نمونه ترسيم گرديد. از هرجنس كمربند كامپوزيتي تعداد سه نمونه مورد آزمايش قرار گرفت و ميانگين نتايج براي بار بحراني كمانش تعيين گرديد. نتايج حاكي از آن است كه افزودن ۱ درصد وزني نانولوله كربني به رزين اپوكسي در كمربند كامپوزيتي مي تواند بار بحراني كمانش ستون را در حدود ۴۵ درصد نسبت به نمونه داراي كمربند كامپوزيتي فاقد نانولوله كربني افزايش دهد. اين افزايش را مي‌توان ناشي از پراكندگي مناسب نانولوله‌هاي كربني درون ماده و زمينه و ايجاد چسبندگي مناسب بين كمربند نانوكامپوزيتي و ستون آلومينيومي دانست. همچنين به منظور راستي آزمايي نتايج آزمايش، نمونه ستون آلومينيمي با كمربند كامپوزيتي الياف شيشه/ اپوكسي در نرم افزار آباكوس مدلسازي شد و كمانش استاتيكي آن شبيه‌سازي گرديد. نتايج شبيه‌سازي، تطابق خوبي را در تخمين بار بحراني كمانش با نتايج تجربي نشان مي‌دهد.