اثر افزایش دما بر رفتار خمشی ماده مرکب الیاف باگاس- پلی پروپیلن با روش تحلیل لنگر-انحناء

برای توسعه کاربرد ساختمانی فرآورده های مرکب الیاف طبیعیپلی پروپیلن، به دست آوردن دانش کافی در زمینه رفتار مکانیکی آن‌ها، امری ضروری است. یکی از روش های بیان ویژگی های خمشی یک عضو خمشی، استفاده از منحنی لنگرانحناء است که به‌عنوان جایگزین رابطه تنشکرنش در بسیاری از تحلیل­ها از اهمیت زیادی برخوردار است. در این پژوهش به مطالعه اثر دما بر موقعیت تار خنثی و توزیع تنش خمشی در سطح مقطع آزمونه های خمشی ماده مرکب الیاف طبیعی باگاسپلی پروپیلن با استفاده از روش تحلیل لنگرانحناء پرداخته شده است. آزمون های خمش، کشش و فشار استاتیک در محدوده دمایی از دمای اتاق تا دمای 80 درجه سانتی­گراد انجام شد. از یک برنامه fortran برای تحلیل لنگرانحناء در سطح مقطع آزمونه های خمشی استفاده گردید. به‌منظور بررسی صحت نتایج حاصل از برنامه، داده های بار خیز و لنگر حداکثر حاصل از برنامه با داده های بار خیز و لنگر حداکثر واقعی مورد مقایسه قرار گرفت و نتایج نشان داد که برنامه حاصل به‌خوبی قادر به توصیف رفتار خمشی ماده مرکب موردمطالعه بوده است. نتایج نشان داد که توزیع غیریکنواخت تنش خمشی منجر به بالا رفتن تار خنثی به سمت سطح فشاری شده است. همچنین با افزایش دما تنش فشاری بیشتر از تنش کششی کاهش‌یافته و توزیع تنش یکنواخت تر شده است. همچنین نتایج نشان داد که با افزایش لنگر تعادل بین کرنش فشاری و کششی از طریق جابه‌جایی تار خنثی به سمت فشاری حفظ شده است که افزایش دما این جابه جایی را کاهش داده است.

Influence of elevated temperature on flexural behavior of a bagasse fiber-polypropylene composite assessed by moment curvature analysis method

In order to develop the structural applications of natural fiberpolypropylene composites, achieving enough knowledge about their mechanical behavior is necessary. One method for describing flexural characteristics of a flexural section is using the momentcurvature analysis which is an alternative for stressstrain relationship in many analyses. In this study the effect of temperature on natural axis position and flexural stress distribution in section of flexural test specimens was investigated using a moment curvature analysis method. Flexural, tensile and compressive tests were conducted in temperatures ranging from room temperature to 80 oC. A FORTRAN program was used for analysis of momentcurvature in flexural section of flexural test specimens. In order to verify the results of the program, the predicted loaddeflection and maximum moment data obtained from the program were compared with the experimental loaddeflection and maximum moment data and results showed that the program was able to describe the flexural behavior of the studied composite. Results showed that nonuniform flexural stress distribution led to moving up the neutral axis toward compressive side. Also with increasing temperature, the balance between compressive and tensile strain is maintained with shifting the neutral axis to compressive side, and with elevating temperature, the movement of the neutral axis decreased.