اثر نانو ذرات گرافن بر مقاومت ساختار پانل ساندویچی الهام گرفته شده از ریزساختار رگه بال سنجاقک تحت بارگذاری شبه استاتیک

بال‌های سنجاقک یک ریز ساختار ترکیبی جذاب و ارگان‌های پروازی بسیار تخصصی هستند که سازگاری خوبی برای رفتار پرواز سنجاقک دارند. هدف از این مقاله، بررسی اثر نانو ذرات گرافن بر مقاومت یک ساختار ساندویچی الهام گرفته شده از پیکربندی ریزساختار بال سنجاقک تحت بارگذاری شبه استاتیک است. ساختارهای رگه‌ای ساندویچی از لایه‌های شیشه / اپوکسی با درصد‌های مختلف نانو ذرات گرافن ساخته شده‌اند. در هسته مرکزی رگه، از فوم پلی‌اورتان استفاده شد. بعد از تست شبه استاتیک، ویژگی‌های قابلیت ضربه‌پذیری در این ساختارها مورد بحث قرار گرفت. از طرفی، تاثیر فوم پلی‌اورتان در میزان آسیب ساختار ساندویچی در اثر نیروی شبه استاتیکی مورد بررسی قرار گرفت. جهت بررسی آسیب در نمونه‌های ساخته شده، تصاویر سطح آسیب و نمای برش خورده آسیب گرفته شد و نتایج آن گزارش شد. در آخر، از آنالیز میکروسکوپ الکترونی روبشی برای ارزیابی توزیع نانو ذرات گرافن در نمونه‌ها استفاده شد. نتایج نشان دادند که وجود نانو ذرات گرافن در رزین این نوع از ساختار ساندویچی با هسته فوم، اگر از یک مقدار کمتر باشد تاثیر چندانی در مقاومت ساختار نخواهد گذاشت. از طرفی، اگر نانو ذرات گرافن از یک مقداری بیشتر شود مقاومت نسبتاً خوبی را از خود نشان می‌دهد.

the effect of graphene nanoparticles on the strength of the sandwich panel structure inspired by the dragonfly wing vein microstructure under quasi-static loading

dragonfly wings are a fascinating composite microstructure and highly specialized flight organs well adapted for dragonfly flight behavior. this paper aims to investigate the effect of graphene nanoparticles on the strength of a sandwich structure inspired by the microstructure configuration of a dragonfly wing under quasi-static loading. sandwich vein structures are made of glass/epoxy layers with different percentages of graphene nanoparticles. polyurethane foam was used in the central core of the vein. after the quasi-static test, the crashworthiness characteristics of these structures were discussed. on the other hand, the effect of polyurethane foam on the amount of damage to the sandwich structure due to quasi-static force was investigated. pictures of the damaged surface and the cut view of the damage were taken to check the damage in the manufactured samples, and the results were reported. finally, field emission scanning electron microscopes analysis was used to evaluate the distribution of graphene nanoparticles in the samples. the results showed that the presence of graphene nanoparticles in the resin of this type of sandwich structure with a foam core if it is less than one value, will not have much effect on the strength of the structure. on the other hand, if the graphene nanoparticles exceed a certain amount, it shows relatively good resistance.