بررسي خواص كششي كامپوزيت الياف - فلز ناشي از پير سازي رطوبتي

Investigation of Tensile Properties of FML Composite Due to Moistures Aging

كامپوزيت ­هاي الياف- فلز به كامپوزيت­ هاي پليمري تقويت شده با الياف گفته مي شود كه حاوي صفحات فلزي باشند. در اين پژوهش، خواص كششي كامپوزيت الياف-فلز (Carbon Reinforced Aluminum Laminate) CARALL با كامپوزيت CFRP (Carbon Fiber Reinforced Polymer) تحت تاثير رطوبت به­صورت تجربي و اجزاء محدود مقايسه شده است. براي انجام آزمايش كشش، شش نمونه كامپوزيت CARALL و CFRP با استفاده از لايه چيني دستي و طبق استاندارد ASTM-D3039 با الياف كربن، رزين 3001 و ورق آلومينيوم T6-7075 ساخته شده است و همچنين نمونه­ ها در شرايط خشك و مرطوب به مدت 14 و 25 روز در محيط آزمايشگاهي نگهداري شده است. براي شبيه ­سازي و مقايسه نتايج تجربي از نرم افزار ANSYS استفاده گرديد. مقايسه نتايج نشان مي­دهد كه رطوبت باعث كاهش خواص كششي نمونه­ ها شده و همچنين مقدار مدول الاستيسيته در محيط مرطوب نسبت به محيط خشك كاهش پيدا كرده است. مدول الاستيسيته براي نمونه هاي CFRP و CARALLدر محيط مرطوب پس از گذشت 25 روز به ترتيب % 47/3 و % 56/8 نسبت به محيط خشك كاهش يافت.

Fiber-metal composites are polymer composites reinfored with fibers and metal sheets. In this study, the tensile properties of CARALL (CarbonReinforced Aluminum Laminate with CFRP (Carbon Fiber Reinforced Polymer) under the influence of moisture are compared and studied experimentally and numerically by finite element (FE) method. According to ASTM-D3039 standard, six samples of CARALL and CFRP composite are made using manual lay-up and carbon fibers, 3001 resin, and T6-7075 aluminum sheet and also, the samples were stored in dry and moisture conditions for 14 and 25 days. ANSYS software is used to simulate and compare the results with experimental tests. Comparison of the results shows that the moisture reduced the tensile properties of the samples. Also, the elasticity modulus for the CFRP and CARALL samples in humid environment during 25 days reduces respectively as 47.3% and 56.8% in comparison with the dry environment.