بررسی تجربی رفتار ساختارهای الیاف-فلز حاوی نانو ذرات تحت ضربه سرعت‌پایین مکرر

گلر دسته‌ای از کامپوزیت‌های الیاففلز است که در آن از ورق‌های با جنس آلیاژ آلومینیوم، همراه با لمینیت‌های کامپوزیتی با تقویت‌کننده‌هایی از جنس شیشه مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این مقاله، ورق‌هایی از نوع گلر، تحت بارگذاری ضربه سرعت پایین مکرر با انرژی 150 ژول، قرار گرفتند. کار‌های تجربی توسط دستگاه سقوط وزنه، انجام‌شد. برای ساخت نمونه‌ها، از ورق‌های آلومینیوم 2024t3 با ضخامت 1 میلی‌متر به عنوان صفحات رویی و همچنین هسته از جنس کامپوزیت شیشه– اپوکسی استفاده شد. لمینیت شیشهاپوکسی مورد استفاده نیز، متشکل از پنج لایه الیاف شیشه تک‌جهته نوع e در رزین اپوکسی بود. علاوه بر این، نانوذرات سیلیکا با خلوص %99.9 به ماده زمینه اضافه‌شد. به منظور بررسی تاثیر اضافه‌کردن این نانوذرات بر رفتار کامپوزیت‌های الیاففلز، تحت ضربه سرعت پایین مکرر، در نمونه‌های ساخته‌شده، نانوذرات سیلیکا با درصد وزنی 0 تا % 4 به ماتریس اضافه شدند. نتایج آزمایش‌ها نشان‌داد که از نظر مقاومت به ضربه، نمونه دارای % 1 نانوذرات، عملکرد بهتری از خود نشان‌داد، به‌طوری‌که پس از پنج مرتبه اعمال بار، آسیب جدی در آن ایجاد نشد؛ اما در نمونه‌های دارای % 3 و % 4 نانوذره، در مرحله دوم اعمال بار، سوراخ‌شدگی در اتفاق افتاد.

Experimental Investigation into the Behaviour of FMLs Containing Nanoparticles under Repeated Low-velocity Impact

GLARE is a kind of fibermetal composites in which aluminum alloy sheets are used, along with composite laminates with glass reinforcements. In this paper, Glare FMLs were subjected to repeated lowvelocity impact loading with an energy of 150 J. Repeated lowvelocity impacts were applied using a dropweight testing machine. To fabricate testing specimens, 2024T3 aluminum alloy plates with a thickness of 1 mm as the facesheets as well as the core made of the glassepoxy composite were used. The epoxy glass laminate used also consisted of five layers of Etype singlesided glass fibers in the epoxy resin. Besides, 99.9% purity silica nanoparticles were added to the base material. To investigate the effect of adding nanoparticles on the behavior of FMLs under repeated lowvelocity impacts, silica nanoparticles with a weight percentage of 0 to 4% were added to the matrix of the fabricated samples. The experimental results showed that the sample with 1% nanoparticles had better performance in terms of impact resistance so that after five loads, it was not seriously damaged; however, the perforation phenomenon occurred for samples with 3% and 4% nanoparticles in the second impact load.