رفتار گسيختگي خزش ماده مركب الياف باگاس- پلي‌پروپيلن

Creep rupture behavior of a bagasse fiber-polypropylene composite

در این مطالعه رفتار گسیختگی خزش ماده مركب الیاف باگاس- پلی‌پروپیلن مورد بررسی قرار گرفت. برای توصیف اثر دوام بار بر روی ماده مركب مورد مطالعه، دو مدل تخریب تجمعی (EDRM و Wood)، و یك مدل شكست بر پایه انرژی (R-W)، مورد استفاده قرار گرفته‌اند. نتایج نشان داد كه مدل EDRM در سطح تنش بسیار بالا، زمان شكست را كمتر از مقدار استاتیكی و مدل Wood، زمان شكست را بیشتر از مقدار حاصل از آزمون استاتیك برآورد می‌كند. علت این امر به تفاوت در نحوه اعمال بار در بارگذاری استاتیكی و بارگذاری خزشی نسبت داده شد. نتایج نشان داد كه هر سه مدل قادر بودند رفتار گسیختگی خزش ماده مركب مورد مطالعه را به خوبی توصیف كنند و در این بین مدل Wood از لحاظ آماری برازش بهتری را بر روی داده‌های تجربی نشان داده است. بر اساس یافته‌های تحقیق حاضر می‌توان نتیجه گرفت كه مدل R-W در پیش بینی زمان شكست، نسبت به دو مدل دیگر محافظه-كارانه‌تر عمل می‌كند و علت این امر را می‌توان به تفاوت در معیار شكست در مدل‌های بر پایه انرژی یا معیار شكست در مدل‌های تخریب تجمعی نسبت داد. همچنین نتایج نشان داد كه با افزایش سطح تنش مرحله دوم خزش كوتاه‌تر می‌شود و در سطوح تنش ‌بالا، مرحله سوم خزش غالب است.

In the present study, creep rupture behavior of a bagasse fiber- polypropylene composite was investigated. Two accumulated damage model (EDRM and Wood) and an energy based failure model (R-W) were adopted to describe the load duration influence on the studied composite. Results have shown that at very high stress levels, the EDRM and Wood models underestimated and overestimated the time to failure than static value respectively. This was attributed to the difference between application of static loading and creep loading. Findings indicated that the all three models were able to describe the creep rupture behavior of the studied composite and among this; the Wood model has shown a better fitting with experimental data, statistically. Based on findings in the present research, it can be concluded that the R-W model was more conservative in predicting time to failure in comparison with the two other models, and the reason can be attributed to the difference between failure criteria in energy based models and accumulated damage models. Results also showed that with increasing stress levels, the secondary stage of creep will shorten and at high stress level, the tertiary stage of creep will be more dominant