مقایسه رفتار صوتی- مکانیکی ماده مرکب پایه اپوکسی تقویت شده با الیاف شیشه و پلی پروپیلن

نوع مقاله: مقاله علمی- ترویجی

نویسندگان

1 گروه مکانیک دانشگاه صنعتی قم

2 گروه مکاترونیک- دپارتمان الکترونیک، کامپیوتر و فناوری اطلاعات- دانشگاه آزاد اسلامی واحد قزوین

چکیده

در این تحقیق رفتار صوتی- مکانیکی کامپوزیت­های پایه اپوکسی با توجه به مشخصات نوع الیاف مورد بررسی قرار گرفته که برای این منظور الیاف پلی پروپیلن از خانواده آلی و الیاف شیشه از خانواده غیرآلی در نظر گرفته شده است. به­طوری­که جهت تعیین رفتار مکانیکی نمونه، پارامترهای الیاف مانند جهت گیری، طول، شکل، درصد حجمی، چگالی، ماهیت سطح مشترک مطابق استاندارد بررسی و سپس رفتار صوتی نمونه، تحت بارگذاری کششی، مورد بررسی قرار گرفته است. بدین معنی که اثر سرعت بارگذاری و مقدار نیروی اعمالی کشش استاندارد بر پارامترهای رفتار صوتی نمونه همانند دامنه، فرکانس، انرژی صوتی به دست آمده است. نتایج به­دست آمده نشان می­دهند که الیاف پلی پروپیلن نسبت به شیشه در رزین اپوکسی، رفتار مکانیکی بهتری دارند. لیکن برای حصول نتیجه ایده­آل­تر، تلفیقی از الیاف پلی پروپیلن و شیشه به­صورتی که شیشه در سطح خارجی و پلی پروپیلن در مرکز نمونه  قرار گیرد، توصیه می­شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] MacNeil, R. "Composites Manufacturing", January 2005, pp. 16-29.

[2] Lewin, M. Preston, J. “Handbook of Fiber Science and Technology”, Material and Manufacturing Process, vol.3, 1996, pp.105.

[3] Brian, M. "High modulus thermoplastic fibers for use in thermoset composites" Innegrity LLC, Greenville, SC.

[4] ASTM E610-98A, "Definitions of Terms Relating to Acoustic Emission"

[5] Karger-Kocsis, J. Harmia, T. Cziga´ny, T. "Comparison of the fracture and failure behavior of polypropylene composites reinforced by long glass fibers and by glass mat", Composites Science and Technology, vol.54, 1995 pp.287–298.

[6] Taghizadeh, J. &Ahmadi, M., “Identification of damage modes in polypropylene/epoxy composites by using principal component analysis on AE signals extracted from Mode I delamination” Nondestructive Testing and Evaluation, v.27, Issue 2, 2012, pp.151-170.

[7] Indrani, V. V. "Modeling of fiber reinforced polymer confined concrete cylinders ", A Thesis Submitted for the degree of Master of Science in Mechanical Engineering in Chaitanya Bharathi Institute of Technology, India, May, 2006.

[8] Rochette, A. Bousmina, M. Lavoie, A. "Effect of surface treatment on mechanical properties of polyethylene composite" Composite Materials, vol.36, 2002, pp.925–940.

[9] Peguy, A., Manley, R.S. "Polymer Communications', 1984, pp.25-39.

[10] Zhao, Y. R. Xing, Y. M. Lei, Z. K. Lang, F. C. "Interfacial stress transfer behavior in a specially-shaped fiber/matrix pullout test"Acta Mech Sin, vol.26, 2010, pp.113–119.

[11] Lesser, A.J. and K.J. Calzia. "Molecular parameters governing the yield response of epoxy-based glassy networks", Journal of Polymer Science Part B-Polymer Physics, vol.42, no.11, 2004, pp.2050-2056.

[12]Kanugi, T."Oriented Polymer Materials" 1996, pp.394-421.

[13] Xingmin, Z. Xiong, Y., "Investigation of damage mechanisms in self-reinforced polyethylene composites by acoustic emission" Composites science and technology,vol.66, 2006, pp.444-449.

[14] Brian, M., Brittany A., Brian F., David, S. "Weight reduction and cost savings using hybrid composites containing high modulus polypropylene fiber", Composites & Polycon, American Composites Manufacturers Association, January 2009, pp.15-17.

[15] Taghizadeh, J., Ahmadi Najafabadi, M." Classification of acoustic emission signals collected during tensile tests on unidirectional ultra high molecular weight polypropylene fiber reinforced epoxy composites using principal component analysis" Russian Journal of Nondestructive Testing, vol.47, no.7, 2011, pp.491-500.

[16]Taghizadeh, J., Mofattehi, Shahcheragh. "The Buckling Study in Thin Composite Beams by Using of Multi-layer Classical Beam Theory”, Journal UMP Social Sciences and Technology Management, vol.3, Issue.1, 2015, pp.432-440.

[17] Taghizadeh, J., "Study on damage modes in Ultra High Molecular Weight Polypropylene/Epoxy composites by acoustic emission" In Partial Fulfillment of the Requirement for the Degree of Doctor of Philosophy, Amirkabir University of Technology, 2011.