بررسي تاثير افزودن الياف طبيعي بر چقرمگي شكست بين لايه‌اي كامپوزيت‌هاي شيشه/اپوكسي تحت بارگذاري حالت يك با استفاده از آزمون نشرآوايي

در سال‌هاي اخير، با افزايش قيمت فرآورده‌هاي نفتي تجديد‌ناپذير و قوانين سختگيرانه محيط زيستي، استفاده از الياف طبيعي به عنوان تقويت‌كننده در مواد كامپوزيتي افزايش يافته‌است. در پژوهش حاضر تاثير افزودن الياف طبيعي بر مقاومت در برابر جدايش بين‌لايه‌اي كه رايج‌ ترين نوع خرابي در چند‌لايه‌هاي كامپوزيتي مي‌باشد، در بارگذاري حالت يك بررسي مي‌شود. نمونه‌ها با استفاده از روش لايه چيني دستي ساخته شدند. از آزمون تير يكسر‌گيردار دولبه براي آزمايش نمونه‌ها استفاده شد. با استفاده از روش‌هاي ارائه شده در استاندارد ASTM D5528 لحظه شروع جدايش بين ‌لايه‌اي در نمونه‌ها تعيين مي‌شود. نتايج نشان مي‌دهد كه تنها استفاده از روش‌هاي مكانيكي ارائه شده در استاندارد مذكور براي تعيين شروع جدايش بين‌لايه‌اي كافي نمي‌باشد و براي تعيين آسان‌تر و دقيق‌تر لحظه شروع جدايش بين‌لايه‌اي بايد از آزمون غيرمخرب نشرآوايي استفاده شود. سپس با استفاده از روش انرژي، انرژي تجمعي، شمارش ضرب‌آهنگ و شمارش ضرب‌آهنگ تجمعي براي تعيين لحظه شروع جدايش بين ‌لايه‌اي در نمونه‌ها استفاده مي‌شود. سپس با استفاده از بار بحراني و جابجايي بحراني تشخيص داده‌شده توسط روش‌هاي مختلف مكانيكي و نشرآوايي مقادير چقرمگي شكست بين‌لايه‌اي نمونه‌ها محاسبه مي‌شود. در انتها نتايج پژوهش حاضر با مطالعات پيشين مقايسه مي‌شود. با توجه به نتايج بدست آمده، استفاده از الياف كنف افزايش قابل‌توجهي را در چقرمگي شكست بين ‌لايه‌اي كامپوزيت‌هاي شيشه/اپوكسي نشان نمي‌دهد، اما استفاده از الياف پنبه باعث افزايش قابل ‌توجه در چقرمگي شكست‌ بين‌ لايه‌اي مي‌شود. در ميان روش‌هاي نشرآوايي مختلف، روش شمارش ضرب‌آهنگ كمترين درصد خطا معادل 1.8درصد را نسبت به روش پيشنهاد شده در استاندارد، در ميان ساير روش‌هاي نشرآوايي نشان مي‌دهد.