بررسي تجربي خواص ضربه ثقلي كامپوزيت‌هاي لايه‌اي آلومينيوم/رزين اپوكسي تقويت شده با الياف

Experimental Study of Drop Weight Impact Properties of Composite Laminates Aluminum/Epoxy Resin with Fibers Reinforcement

كامپوزيت‌هاي لايه‌اي الياف- فلز ، موادي هستند كه از تركيب آلياژها و كامپوزيت‌هاي پليمري ساخته مي‌شوند؛ در نتيجه مزيت‌هاي هركدام از اين دو ماده در ماده جديد نيز وجود دارد و با هم تركيب مي‌شوند. در اين پژوهش، چهار نوع كامپوزيت لايه‌اي الياف-فلز، به روش لايه‌گذاري دستي ساخته شدند و اثر تغيير نوع الياف و چيدمان لايه‌ها روي مقاومت به ضربه آن‌ها با آزمايش ضربه ثقلي بررسي شد. كامپوزيت‌هاي لايه اي ساخته شده، شامل دو ورق آلومينيوم 3-T2024 به عنوان لايه‌هاي رويي و زيري بود كه در دو نوع آنها دو لايه رزين اپوكسي تقويت شده با پارچه الياف كربن و پارچه الياف آراميد و در دو نوع ديگر، دو لايه رزين اپوكسي تقويت شده با پارچه الياف شيشه و پارچه الياف آراميد در بين ورق‌هاي آلومينيم قرار داده شدند. نتايج نشان داد كه بهترين خواص ضربه در ميان انواع كامپوزيت‌هاي الياف-فلز مورد بررسي، مربوط به نوعي است كه از لايه‌هاي ورق آلومينيوم/ رزين اپوكسي- پارچه الياف آراميد/ رزين اپوكسي- پارچه الياف شيشه/ ورق آلومينيوم تشكيل شده است. همچنين اين نوع كامپوزيت، كمترين ميزان تخريب و كمترين تغيير شكل مركزي را نيز نشان مي‌دهد.

Fiber-metal laminates (FMLs) consist of metal alloys and polymer composites. The benefitial characteristics of both the metals and composites are thus contained in FMLs. In this work, four sets of FMLs are fabricated by a hand lay-up method, and the resistance impact induced by the drop-weight instrument on different lay-up configurations is studied. In all sets, the top and bottom layers are the aluminium 2024-T3 sheets. Between the top and bottom aluminium sheets, there are two composite layers. In two sets, there are epoxy resins reinforced with carbon and aramid fibers fabrics. In the other two sets, the composite layers are epoxy resins reinforced with glass and aramid fibers fabrics. The results obtained show that the best resistance impact is related to FMLs consisting of aluminum sheet/epoxy resin-aramid fibers fabric/epoxy resin-glass fibers fabric/aluminum sheet, and it has the lowest damage impact and lowest permanent central deflection.