بررسی رفتار خستگی کامپوزیت زمینه پلیمری تقویت شده با الیاف شیشه (GFRP) در سطوح تنشی مختلف

مهندسی متالورژی و مواد

مقاله 1، دوره 33، شماره 2 - شماره پیاپی 26، شهریور 1401، صفحه 1-12   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jmme.2022.72975.1029

نویسندگان

علیرضا مقدس موسوی زاده؛ احد ضابط؛ سمانه صاحبیان^*

گروه مهندسی متالورژی و مواد دانشگاه فردوسی مشهد، ایران.

چکیده

در این پژوهش هدف بررسی رفتار خستگی کامپوزیت GFRP با جهت‌گیری الیاف دو جهته [0,90] تحت سطوح تنشی مختلف است. بدین منظور ابتدا آزمون کشش انجام گرفت و مقدار استحکام نهایی برابر با MPa 420 به دست آمد. سپس آزمون خستگی در 4 سطح تنش 70، 50، 42 و 35 درصد استحکام نهایی انجام شد. نتایج خستگی حاصل دارای پراکندگی مطلوبی بود و منحنی برازش شده بر روی داده‌ها نیز تطابق مناسبی داشت. در نهایت با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، چسبندگی میان الیاف و زمینه و ساختار شکست خستگی نمونه‌های 70 و 35 درصد استحکام نهایی مورد ارزیابی قرار گرفت. طبق نتایج در هر دو نمونه 70 و 35 درصد، چسبندگی میان الیاف و زمینه مطلوب نبود و جدایش الیاف از زمینه مشاهده گردید. در سطح بار 35 درصد UTS، به دلیل تضعیف پیوند میان رزین و الیاف، جدایش بین آن‌ها شدیدتر بود. همچنین در  هر دو نمونه 70 و 35 درصد UTS مکانیزم بیرون‌زدگی الیاف دیده شد اما شدت آن در نمونه 35 درصد بیشتر بود. در نمونه 35 درصد، اعوجاج قابل توجهی مشاهده گردید که در نمونه 70 درصد، دیده نشده بود. از طرفی، شکست ترد زمینه در نمونه 70 درصد نسبت به 35 درصد، وضوح بیشتری داشت. این موضوع را می‌توان به افزایش نرمی زمینه در اثر اعمال بار سیکلی ربط داد.
 

کلیدواژه‌ها

کامپوزیت GFRP؛ خستگی؛ اپوکسی؛ الیاف شیشه

مراجع