محققان پژوهشگاه پليمر و پتروشيمي ايران موفق به توليد پنل هاي کامپوزيتي مقاوم در برابر ضربات سريع شدند.

به گزارش خبرنگار پايان نامه خبرگزاري دانشجويان ايران(ايسنا)، دكتر عليرضا ثابت ــ عضو هيات علمي گروه كامپوزيت پژوهشگاه پليمر که در راستاي تحقيقات رساله دکتري اش موفق به تهيه اين ساختارها شده است، خاطرنشان کرد: استحكام ضربه در مواد از جمله شاخصهاي مهم در طراحي يك محصول مهندسي به شمار مي‌آيد. گسترش مواد كامپوزيت پليمري در صنايع ضرورت بررسي دقيق خواص اين مواد را در شرايط مختلف بارگذاري از جمله ضربه پرسرعت طلب مي‌كند.

بسياري از سازه‌هاي مهندسي در عمر كاربري خود ممكن است متحمل ضربه‌هاي پر سرعت مانند برخورد تگرگ يا پرنده با بدنه هواپيماي در حال پرواز يا سنگريزه با بدنه خودرو شوند كه استفاده از اين ساختار پليمري، اين سازه‌ها را در برابر ضربه پر سرعت محافظت مي‌كند.

وي خاطرنشان کرد: هدف از اين تحقيق، مطالعه و شناسايي ظرفيت ساختارهاي كامپوزيت پليمري ارزان قيمت حاوي تقويت كننده ثانويه ذره يي در برابر ضربه پر سرعت با استفاده از يك پرتابه نوك تيز مخروطي با زاويه 30 درجه ، قطر 7/8 ميليمتر و طول 30 ميليمتر بوده است. در اين پژوهش از الياف نبافته نمدي از جنس شيشه نوع E به وزن 450 گرم بر سانتي متر مربع و الياف بافته شده ساده از همان جنس و وزن 400گرم بر سانتي متر مربع در بستر رزين پليمري از جنس پلي استر غير اشباع استفاده شد.

ثابت تصريح کرد: همچنين به منظور مطالعه اثر تقويت كننده ثانويه ذره يي بر ساختار كامپوزيتي تحت ضربه پر سرعت، ماسه در دو اندازه 200 و 600 مش و در درصد وزني 10 و 20 درصد استفاده شد. نمونه‌هاي كامپوزيتي در تعداد لايه 4،8، 10، 12، 14 ساخته و مورد آزمون قرار گرفت. افزون بر آزمون ضربه پر سرعت به منظور بررسي بر هم كنش ساخت و پرتابه نوك تيز در مراحل نفوذ، عبور و خروج و ارزيابي سهم نيروي سايشي متاثر از حضور تقويت كننده ثانويه ذره‌اي نمونه هاي كامپوزيتي تحت آزمون شبه پايان با استفاده از شبه پرتابه نوك تيز با زاويه مشابه در دو ساعت بارگذاري 5 و 500 ميلي متر بر دقيقه قرار گرفت.

وي خاطرنشان کرد: نتايج به دست آمده از آزمونهاي ضربه پر سرعت نشان از كارايي بالستيكي بهتر ساختار كامپوزيتي تقويت شده با الياف بافته شده در مقايسه با الياف نبافته در قالب حد بالستيك بالاتر دارد. همچنين استفاده از تقويت كننده ثانويه ماسه‌اي به طور كلي كارايي بالستيكي بهتري را براي اين ساختارها به دنبال داشته است.

ثابت تصريح کرد: اين نتايج ظرفيت حد بالستيك بالاتري را براي نمونه‌هاي حاوي 20 درصد ماسه 600 ميکرومتر در مقايسه با نمونه‌هاي با ماسه 75 ميکرومتر و ساختار كامپوزيتي فاقد پر كننده ماسه‌اي نشان مي‌دهد.همچنين در نمونه‌هاي حاوي ماسه 600 ميکرومتر سهم قابل ملاحظه‌اي از كل انرژي جذب شده به وسيله ساختار مرتبط با بعد از ظرفيت حد بالستيكي ساختار است.

اين موضوع در كنار كوچكتر بودن ابعاد حفره ايجاد شده حاصل از عبور كامل پرتابه در مقايسه با قطر نهايي پرتابه نشان دهنده وجود قابل ملاحظه‌ پديده اصطكاك است.

وي گفت: نتايج به دست آمده حاكي از تابع افزايشي حد بالستيكي ساختار با ضخامت و چگالي سطحي نمونه‌هاي كامپوزيتي دارد. جدايش بين لايه اي به همراه شكست كششي و بررسي الياف تقويت كننده و شكست ماتريس رزيني به ترتيب به عنوان غالب‌ترين مكانيسمهاي جذب انرژي در ساختار شناسايي شدند.

ثابت تصريح کرد: ساختار كامپوزيتي تهيه شده قابليت رقابت با نمونه خارجي را دارد که هم اكنون علاوه بر هزينه بالاي خريد اين مواد، تهيه آن از خارج كشور با مشكل مواجه شده است.

انتهاي پيام