بررسی تجربی استحکام کمانشی پس از ضربه پانلهای کامپوزیتی مشبک تقویت شده

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 فارغ التحصیل تربیت مدرس

2 استادیار دانشگاه تربیت مدرس

3 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس

چکیده

سازه‌های مشبک کامپوزیتی بخاطر دارا بودن فوایدی همچون سفتی و استحکام بالا در عین سبکی، کاربرد وسیعی در صنایع هواپیماسازی، خودروسازی و کشتی‌سازی پیدا کرده اند. در این تحقیق به بررسی تجربی استحکام کمانشی پس از ضربه پانلهای تخت کامپوزیتی مشبک پرداخته شده است. برای این منظور پانل مشبک کامپوزیتی تقویت شده با ریب‌های مثلثی با سه ضخامت رویه 6 لایه، 12 لایه و 18 لایه طراحی، ساخته و مورد آزمایش قرار گرفت. برای هر دو تقویت کننده و رویه از الیاف شیشه نوع E و رزین اپوکسی استفاده شده است. نمونه های ساخته شده ابتدا تحت آزمایش ضربه سرعت پایین با بهره‌گیری از دستگاه سقوط وزنه قرارگرفتند و سپس آزمایش کمانش در راستای طولی روی نمونه‌ها انجام شد. با استفاده از نتایج بدست آمده مشاهده شد که با افزایش ضخامت رویه، زمانی که نمونه تحت بارگذاری قرار می‌گیرد، مکانیزم هایی چون شکست الیاف، لایه لایه شدگی و ترک ماتریسی، نیرو و میزان انرژی بیشتری می‌طلبد. و علی رغم افزایش میزان بیشینه نیرو در نمونه های 18 لایه، میزان استحکام بر واحد وزن نمونه‌ها نسبت به نمونه 12 لایه کاهش و نسبت به نمونه با رویه 6 لایه افزایش می‌یابد. بنابراین میتوان نسبت ضخامت تقویت کننده به ضخامت رویه برابر 4 به عنوان نسبت بهینه نتیجه گرفت.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Experimental investigation of Buckling after impact strength of grid stiffened composite panels

نویسندگان [English]

  • ahmad Ataei 1
  • Hamed Ahmadi 2
  • Amin Farrokhabadi 3
1 Jalal Highway
3 TMU
چکیده [English]

Composite lattice structures are widely used in the aerospace, automobile and marine industries due to their benefits such as high stiffness and strength with light weight. In this study buckling strength after impact of grid stiffened composite panels was investigated experimentally. For this purpose, grid stiffened composite panels with iso-grid reinforced lattice and three types of skin thickness of 6, 12 and 18 layers were designed, fabricated and tested. E-glass fibers and epoxy resin was used for both ribs and skin. At first, the specimens were subjected to a low velocity impact and then the buckling test was carried out. From results it is concluded that with increasing the thickness of skin, failure mechanisms such as fiber breakage, delamination, matrix cracking consumes more energy. But, by considering the weight, the buckling strength per weight of the specimen was maximum for the specimen with 12 layers for skin. More explanation about failre mechanisms are included in the manuscript.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Grid Stiffened Composite panels
  • buckling After Impact
  • Low velocity impact