استحكام فشاري كامپوزيت هاي لوله اي قيطاني و رشته پيچي شده

Compression Strength of Braided and Filament-wound Tubular Composites

در اين پژوهش، به وسيله ماشين قيطان بافي، ساختارهاي قيطاني و رشته پيچي شده با الياف شيشه روي قالب استوانه اي توليد شد. سپس، با استفاده از روش نفوذ در خلا، نمونه هاي بافته شده به رزين پلي استر غيراشباع آغشته شد تا كامپوزيت هاي لوله اي قيطاني و رشته پيچي شده حاصل شود. پس از انجام آزمون فشاري روي لوله ها و محاسبه نيروي شكست و انرژي شكست، مشاهده شد، خواص فشاري در نمونه هاي رشته پيچي شده در مقايسه با نمونه هاي قيطاني توليد شده با درصد حجمي يكسان بيشتر است كه اين مسيله به دليل وجود تعداد لايه هاي بيشتر در ساختار رشته پيچي شده براي جبران ساختار مواج نخ ها در نمونه هاي قيطاني است. نتايج نشان داد، لوله هاي قيطاني كه با تعداد لايه يكسان و درصد حجمي متفاوت نسبت به نمونه هاي رشته پيچي شده توليد شده اند، بيشترين نيروي شكست و انرژي شكست فشاري را دارند. علت اين مسيله ضخامت بيشتر جداره لوله در نمونه قيطاني و در نتيجه رفتار با ثبات هنگام اعمال نيروي فشاري است.

Braided and filament-wound tubular composites were produced by various glass fiber preform structures on a cylindrical mandrel using a modified maypole braiding machine. The composites were then impregnated with unsaturated polyester resin by vacuum infusion process (VIP). After performing compression test on the samples and calculating the failure force and failure energy, it was observed that the filament-wound sample displayed higher compression properties than those of braided samples with the same fiber volume percent. This was due to having more reinforcing layers with more reinforcing strands for compensating the effect of waviness in its braided counterpart. The results showed that the braided samples, with the same number of layers with the filament-wound tubes but different fiber volume percentage, show the highest compression failure force and energy. The reason for this phenomenon was attributed to higher tube wall thickness in the braided sample and consequently more stable behavior during compression loading.