مهدی شعبان

مواد کامپوزیتی تقویت شده با الیاف در بسیاری از صنعت‌ها مانند هوافضا، خودروسازی، زیردریایی، تجهیزات پزشکی و سازه‌های مهندسی عمران مورد استفاده قرار می‌گیرند. این ورق‌های کامپوزیتی در حضور شیار رفتار متفاوتی از خود نشان می‌دهند. از این‌رو بررسی استحکام ورق‌های کامپوزیتی شیاردار و بدون شیار در فرآیند کشش از اهمیت بالایی برخوردار است. به این منظور به ورق‌های کامپوزیتی شیاردار و بدون شیار نیروی کششی اعمال شد و کرنش‌ها و استحکام ماده در جهت‌های مختلف بررسی شد. در این پژوهش آزمایش‌های شبه استاتیکی بر روی کامپوزیت پلیمری تقویت شده با الیاف کربن با لایه‌چینی‌های مختلف از کامپوزیت پیش‌آغشته G40-600/5245C انجام شد. یک مدل المان محدود برای پیش‌بینی استحکام و پروفیل‌های کرنش در ورق‌های شیاردار در نرم افزار آباکوس بررسی شد. برای این منظور ورق‌هایی از جنس کامپوزیت پیش‌آغشته G40-600/5245C در دو حالت بدون شیار با لایه‌چینی و و شیاردار با لایه‌چینی تحت بار کششی 88 کیلو نیوتن با نرخ کرنش 0254/0 میلی‌متر بر ثانیه قرار گرفتند و تأثیر تعداد لایه‌ها در ضخامت ثابت برای حالت بدون شیار و فاصله شیار از محل بارگذاری در ورق‌های شیاردار بررسی شد. شیارها در مرکز عرض ورق به شکل دایره با قطر 10 میلی‌متر و در فاصله 175/3، 35/6 و 525/9 میلی‌متری از محل بارگذاری قرار دارند. بیشترین استحکام برشی مربوط به لایه‌چینی و بیشترین مقاومت در جهت طولی مربوط به لایه‌چینی است. با افزایش تعداد لایه در ضخامت ثابت ورق، استحکام افزایش یافت. با دور شدن شیار از محل بارگذاری و نزدیک شدن به محل قید‌ها استحکام کاهش یافت.