مطالعه آزمایشگاهی رفتار ضربه سرعت بالا در سازه های ساندویچی با رویه های fml و هسته فوم ترکیبی تقویت شده با الیاف شیشه

در این پژوهش رفتار ضربه سرعت بالا در سازه‌های ساندویچی با رویه-های fml و هسته فوم ترکیبی تقویت شده با الیاف شیشه به صورت آزمایشگاهی مورد مطالعه قرار گرفته است. برای این منظور، فوم ترکیبی با استفاده از رزین اپوکسی و میکروبالن‌های شیشه‌ای با درصدحجمی‌های 20%، 30% و 60% ساخته شده است. رویه‌های fml نیز در هر طرف از دو لایه کامپوزیت پلیمری تقویت شده با الیاف شیشه و یک لایه ورق آلومینیومی تشکیل شده است. علاوه بر این، یک سری نمونه تقویت شده با درصدحجمی 30% میکروبالن و %15 الیاف شیشه خرد‌شده نیز ساخته شده است. نمونه‌ها با استفاده از یک دستگاه تفنگ گازی تک مرحله‌ای و شلیک پرتابه سرمخروطی آلومینیومی، تحت آزمایش ضربه سرعت بالا قرار گرفته‌اند. از نتایج آزمایش‌های انجام شده برای بررسی اثر درصدحجمی میکروبالن و همچنین تقویت هسته فوم ترکیبی با الیاف شیشه بر پارامترهای رفتار ضربه سرعت بالا سازه شامل سرعت باقی‌مانده پرتابه، سرعت حد بالستیک و انرژی نفوذ سازه استفاده شده است. نتایج به دست آمده نشان داده است که با افزایش درصدحجمی میکروبالن از 20% تا 30% سرعت باقی‌مانده پرتابه کاهش و سرعت حد بالستیک و انرژی نفوذ سازه افزایش یافته در حالیکه با افزایش بیشتر درصدحجمی میکروبالن از 30% تا 60%، روند تغییرات برعکس شده است. همچنین نتایج به دست آمده نشان داده که تقویت هسته فوم ترکیبی با الیاف شیشه موجب بهبود قابل توجه رفتار ضربه سرعت بالای این سازه شده است.

experimental study of high-velocity impact behavior of sandwich structures with fml skins and glass fiber reinforced syntactic foam core

in this research, the high-velocity impact behavior of sandwich structures with fml skins and glass fiber-reinforced syntactic foam core was conducted, experimentally. the syntactic foam was produced using epoxy resin and glass microballoon with 30%, 40%, and 60% volume fractions. the fml skins on each side of the cores comprised two layers of glass fiber-reinforced polymer composite (gfrp) and one aluminum layer sheet. in addition, a series of reinforced samples were created using 30% volume fraction of microballoon and 15% chopped glass fibers. the samples were subjected to high-velocity impact tests using a one-stage gas gun and a conical-head aluminum projectile. the results were used to investigate the effects of microballoon volume fraction and glass fiber-reinforced syntactic foam core on the high-velocity impact behavior of structures. the results showed that increasing the microballoon volume fraction from 20% to 30% decreased the projectile residual velocity and increased the ballistic limit velocity and penetration energy. furthermore, reinforcing syntactic foam with glass fiber significantly affected the high-velocity impact behavior of the structure.