طراحي و ساخت استواره آيوزيپسكيو اصلاح شده به منظور تعيين خواص بين لايه اي كامپوزيت ها

Design and manufacturing of modified Iosipesque shear test fixture to determine the in layered composite properties

در اين مقاله اصلاح طراحي و ساخت استواره آيوزيپسكيو مورد ارزيابي قرار گرفت. اين استواره مي تواند با اعمال بار برش درون لايه اي بر روي نمونه كامپوزيتي، خواص مكانيكي كامپوزيت ها را در مد شكست II پيش‎بيني كند. در اين تحقيق، ابتدا، استواره متداول قبلي مطابق استاندارد ساخته شد. سپس، با انجام آزمايش بر كامپوزيت هاي پايه پليمري (كربن-اپوكسي) و چوب (به عنوان كامپوزيت طبيعي)، اشكالات موجود در اين استواره مشخص شد. در نهايت با انجام 6 اصلاح اساسي در ساختار استواره، طرح جديد ارايه گرديد. همچنين، مشخص شد كه با اعمال اين اصلاحات، ميزان تمركز نيروي برشي (در ناحيه ي برش) و همچنين ميزان دقت آزمايش، افزايش مي يابد. بر اين اساس، پس از ساخت استواره جديد و انجام آزمايش بر روي مواد چوب و كامپوزيت هاي پايه پليمري و با استفاده از روابط انحراف معيار موجود در استاندارد، ميزان انحراف معيار دو استواره به ترتيب به%7/82 و %48 در مورد چوب و كامپوزيت پايه پليمري، كاهش يافت كه اين خود حاكي از افزايش دقت فيكسچر مي‌باشد. بعلاوه نوسان هاي موجود در نمودار حاصل از استواره طرح جديد نيز به مقدار قابل توجهي كاهش يافت.

In this paper the design and manufacturing of Iosipesque shear test fixture modification was evaluated. This shear test fixture by applying the shear load in layers of composites specimens can predict the mechanical properties of composite materials in mode II of fracture. In this paper, first, a common traditional Iosipesque shear test fixture was manufactured according to the standard. Then, by applying shear load on polymer-based composites (carbon-epoxy) and wood (a natural composite) specimens, bugs of the traditional fixture were found. Finally, by 6 fundamental modifications of the fixture structure, a new design was proposed. It was also found that by applying these reforms, both concentrating the shear force (in the shear zone) and test accuracy have been increased. Accordingly, after the construction and testing of new fixture on wood and polymer based composite specimens and by applying the standard deviation’s equations, the standard deviation of the modified fixture for wood and polymer based composite has been reduced 82.7% and 48% respectively,suggesting the accuracy of the fixture. In addition, fluctuations of the fixtures diagram of the new design are also significantly reduced.