بررسی استحکام کششی و ثابت دی‌الکتریک کامپوزیت پایه پلیمری تقویت شده با الیاف شیشه

ریدوم کامپوزیتی سازه‌ای مقاوم برای محافظت از آنتن رادارهای مخابراتی در برابر عوامل مکانیکی و محیطی می‌باشد. با توجه به قرارگیری آن در مقابل آنتن و امکان تاثیر بر روی امواج دریافتی و ارسالی، علاوه بر خواص مکانیکی، خواص الکترومغناطیسی این سازه بسیار حائز اهمیت است. در این پژوهش خواص مکانیکی (استحکام کششی در راستای الیاف) به همراه خواص الکترومغناطیسی (ثابت دی‌الکتریک در فرکانس باندx) برای ریدوم کامپوزیتی (gfrp) بررسی و بهینه‌یابی شده است. برای این منظور از دو نوع الیاف شیشه سری e و d و دو نوع رزین اپوکسی و رزین پلی‌استر استفاده شده است. علاوه بر آن، جهت ساخت کامپوزیت، سه روش متداول لایه‌چینی دستی، کیسه خلا و نفوذ در خلا به کار گرفته شده است. همچنین با استفاده از روش طراحی آزمایش تاگوچی و تحلیل سیگنال به نویز ترکیب بهینه برای هر یک از خواص به دست آمد که برای استحکام کششی ترکیب الیاف شیشه سری e و رزین اپوکسی و روش ساخت کیسه خلا بالاترین استحکام کششی به مقدار 320.9 مگاپاسکال و برای ثابت دی‌الکتریک الیاف شیشه سری d و رزین اپوکسی و روش ساخت کیسه خلا با مقدار 2.85 پایین‌ترین مقدار تعیین گردید. پس از دست‌یابی به ترکیب بهینه برای هر یک از خواص به بررسی حالت بهینه با درنظر گرفتن تمامی عوامل خواص مکانیکی، الکترومغناطیسی بصورت یکجا به کمک روش بهینه‌یابی چندپاسخه (رابطه خاکستری)، پرداخته شده که در نهایت، ترکیب الیاف شیشه سری d، رزین اپوکسی و روش ساخت کیسه خلا پیشنهاد شده است.

Investigation of tensile strength and dielectric constant of GFRP composite

A composite radome is a durable structure to protect telecommunication radar antennas against mechanical and environmental factors. Due to its placement in front of the antenna and the possibility of affecting the received and transmitted waves, in addition to the mechanical properties, the electromagnetic properties of this structure are very important. In this study, the mechanical properties (tensile strength in the direction of fibers) and the electromagnetic properties (dielectric constant at Xband frequency) for a GFRP composite radome has been studied and optimized. For this purpose, two types of glass fibers E and D series, and two types of epoxy resin and polyester resin have been used. In addition, three common methods of composite fabrication including hand layup, vacuum bag, and vacuum infusion have been used. Also, by using the Taguchi test design method and signaltonoise analysis, the optimal composition was obtained for each of the properties, which for tensile strength of the combination of E series glass fibers and epoxy resin and vacuum bag fabrication method, the highest tensile strength was 320.9 MPa and for the dielectric constant of D series glass fibers and epoxy resin and vacuum bag fabrication method with the lowest value of 2.85 were determined. After determining the optimal composition for each of the properties, the optimum state was investigated by considering all the mechanical and electromagnetic properties factors together by using the multiresponse optimization method (gray relation). Finally, a combination of Dseries glass fibers, epoxy resin, and vacuum bag fabrication method was proposed.