بررسي تجربي ضربه شارپي در جذب انرژي سازه هاي ساندويچي هيبريدي و غيرهيبريدي تقويت شده با نانوالياف‌كربن

در اين مقاله هدف شناسايي مكانيزم‌هاي آسيب و ميزان جذب انرژي كامپوزيت‌هاي ساندويچي تحت آزمون ضربه شارپي است. نمونه‌ها از هسته‌ي فوم PVC و مجموعه‌اي از دو پوسته‌غيرهيبريدي متشكل از اينگرا و كربن و يك پوسته هيبريدي اينگرا/كربن ساخته شده‌اند. تمامي پوسته‌هاي كامپوزيتي متشكل از 4 لايه هستند كه با رزين اپوكسي اصلاح شده توسط نانوالياف‌كربن تقويت شده‌اند و در بالا و پايين فوم PVC قرار گرفته اند. نانوالياف‌كربن با نسبت‌هاي وزني از 0 تا 0.5 درصد وزني به رزين اپوكسي اضافه شدند. نمونه‌ها بر اساس استاندارد ASTM D256 تهيه شدند و تحت بارگذاري قرار گرفتند. پس از آزمون ضربه شارپي، از نمونه‌ها براي ارزيابي سطح مكانيزم‌هاي آسيب به وجود آمده عكس‌برداري شد. نتايج نشان داد كه نمونه هاي تقويت شده با نانوالياف‌كربن جذب انرژي بالاتري نسبت به نمونه هاي بدون نانوالياف‌كربن دارند. در اين ميان، افزايش جذب انرژي در كامپوزيت‌هاي ساندويچي اينگرا با افزودن درصد نانوالياف‌كربن نسبت به ديگر نمونه‌ها قابل ملاحظه است. به طوريكه نمونه‌ي اينگرا با 0.5 درصد نانوالياف‌كربن بالاترين جذب انرژي را دارد. اين قضيه لزوما براي نمونه‌هاي ديگر صادق نبود و تغيير درصد نانوالياف كربن نتيجه قابل توجهي بر نمونه‌هاي كربني و هيبريدي نداشت. در مقايسه‌ي آسيب‌هاي خرابي مشاهده شده، جدايش بين‌لايه‌اي، براي نمونه هيبريدي شديدتر بود و اين نشان از اين دارد كه الياف اينگرا و كربن تركيب مناسبي براي بارگذاري ضربه نمي‌باشد.