بررسی تجربی ضربه شارپی در جذب انرژی سازه های ساندویچی هیبریدی و غیرهیبریدی تقویت شده با نانوالیاف کربن

در این مقاله هدف شناسایی مکانیزم های آسیب و میزان جذب انرژی کامپوزیت های ساندویچی تحت آزمون ضربه شارپی است. نمونه ها از هسته ی فوم PVC و مجموعه ای از دو پوسته غیرهیبریدی متشکل از اینگرا و کربن و یک پوسته هیبریدی اینگرا/کربن ساخته شده اند. تمامی پوسته های کامپوزیتی متشکل از 4 لایه هستند که با رزین اپوکسی اصلاح شده توسط نانوالیاف کربن تقویت شده اند و در بالا و پایین فوم PVC قرار گرفته اند. نانوالیاف کربن با نسبت های وزنی از 0 تا 0.5 درصد وزنی به رزین اپوکسی اضافه شدند. نمونه ها بر اساس استاندارد ASTM D256 تهیه شدند و تحت بارگذاری قرار گرفتند. پس از آزمون ضربه شارپی، از نمونه ها برای ارزیابی سطح مکانیزم های آسیب به وجود آمده عکس برداری شد. نتایج نشان داد که نمونه های تقویت شده با نانوالیاف کربن جذب انرژی بالاتری نسبت به نمونه های بدون نانوالیاف کربن دارند. در این میان، افزایش جذب انرژی در کامپوزیت های ساندویچی اینگرا با افزودن درصد نانوالیاف کربن نسبت به دیگر نمونه ها قابل ملاحظه است. به طوریکه نمونه ی اینگرا با 0.5 درصد نانوالیاف کربن بالاترین جذب انرژی را دارد. این قضیه لزوما برای نمونه های دیگر صادق نبود و تغییر درصد نانوالیاف کربن نتیجه قابل توجهی بر نمونه های کربنی و هیبریدی نداشت. در مقایسه ی آسیب های خرابی مشاهده شده، جدایش بین لایه ای، برای نمونه هیبریدی شدیدتر بود و این نشان از این دارد که الیاف اینگرا و کربن ترکیب مناسبی برای بارگذاری ضربه نمی باشد.