بررسی تجربی رفتار دینامیکی پانل ساندویچی کامپوزیتی با مواد خودترمیم تحت ضربه شارپی و تخریب خمش سه نقطه‌ای

در این تحقیق، رفتار ضربه شارپی پانل ساندویچی با لحاظ مواد خودترمیم در آن، مورد بررسی قرار گرفته است. پانل ساندویچی شامل پوسته‌ کامپوزیتی الیاف کربن با چیدمان متقارن (90.0) در قسمت بالا و پایین و هسته جامد از فوم pvc بین آنها می‌باشد. مواد خودترمیم درون لوله‌های نازک شیشه‌ای پرشده و بین لایه‌های کامپوزیت پانل ساندویچی قرار داده شده‌اند. ساخت پانل ساندویچی به روش لایه‌چینی دستی بوده که از اپوکسی برای اتصال لایه‌ها نیز استفاده شده است. مواد خودترمیم دارای سه کسر حجمی 0.5، 1 و 1.5 درصد هستند که در بین لایه‌های کامپوزیتی پانل ساندویچی بکار گرفته شده‌اند. تخریب پانل ساندویچی با لحاظ مواد خودترمیم توسط دستگاه خمش سه نقطه‌ای انجام شده است. پس از تخریب، ترمیم آغاز شده و مدت زمان‌های صفر، سه و هفت روز برای تاثیر مواد خودترمیم پانل ساندویچی در نظر گرفته شده است. نمونه‌ها تحت آزمایش ضربه شارپی در مدت زمان‌های مذکور قرار گرفته و تاثیر مواد خودترمیم برروی رفتار ضربه پانل ساندویچی مورد ملاحظه قرار گرفته است. نتایج تجربی رفتار ضربه شارپی پانل ساندویچی با لحاظ مواد خودترمیم بیانگر این است که بیشترین میزان چقرمگی شکست دینامیکی و بازدهی ترمیم متعلق به نمونه با کسر حجمی 1.5 درصد پس از گذشت هفت روز از زمان تخریب در مقایسه با نمونه شاهد می‌باشد. بکارگیری لوله‌های شیشه‌ای خود به‌تنهایی موجب افزایش استحکام سازه ساندویچی به میزان چشمگیری می‌شوند و تعداد لوله‌ها در افزایش استحکام سازه موثر است. با افزایش کسر حجمی و زمان ترمیم، بازدهی ترمیم پانل ساندویچی افزایش می‌یابد.

Experimental Investigation of Dynamic Behavior of Composite Sandwich Panel Using Selfhealing Materials under CHARPY impact and 3point Bending Destruction

In this research, CHARPY impact behavior of sandwich panel using the selfhealing materials is considered. The sandwich panel consists of a PVC solid foam core between Carbon fibers composite faces with layup (0/90)s at the top and down structure. The thin glass tubes are filled by the selfhealing materials and put among the composite layers of sandwich panel. The sandwich panel construction is made of handy layup, using Epoxy to bond the layers. The selfhealing materials with (0.5, 1, 1.5) volume fraction are used among composite layers of sandwich panel. The destruction of sandwich panel using the selfhealing materials is carried out by three point bending. After destruction, the healing will be started from zero point then 3 to 7 days have been considered to determine the effect of the selfhealing materials of sandwich panel. CHARPY impact test are performed on the specimens at the mentioned time to investigate the effect of the selfhealing material on the impact behavior of sandwich panel. The experimental results of CHARPY impact behavior of sandwich panel considering the selfhealing materials illustrates that the most dynamic fracture toughness and healing efficiency belong to the specimen with 1.5 volume fraction after 7 days from destruction time comparing the control specimen. Using glass tubes particularly and the quantity of tubes also will be significant effect on increasing the strength of construction. By increasing the volume fraction and the time of healing, the healing efficiency of sandwich panel will be enhanced as well.