استفاده از آزمون نشرآوایی برای مطالعه تاثیر ابعاد و لایه چینی بر رفتار مواد کامپوزیتی شیشه/اپوکسی تحت ضربه سرعت پایین

سازه های کامپوزیتی تحت بارگذاری ضربه مستعد انواع مکانیزم های خرابی از قبیل جدایش بین لایه ای، شکست الیاف و یا ترک ماتریس می باشند. مطاعات نشان می دهد که خرابی سازه های کامپوزیتی در اثر ضربه وابسته به ابعاد (درون صفحه‌‌ای و بین صفحه‌‌ای) و چینش لایه‌‌ها می باشند. تحقیق حاضر با استفاده از روش نشرآوایی سی اسکن و سی تی اسکن به بررسی تاثیر ابعاد و چینش لایه‌‌ها بر خرابی صفحات کامپوزیتی اثر ضربه سرعت پایین پرداخته است. بدین منظور چهار نمونه با ساختار شبه ایزوتروپ با لایه‌‌چینی [45m/0m/90m/45m]ns ساخته شده و تحت بارگذاری قرار گرفتند و سیگنال‌های نشرآوایی آن‌ها ثبت شدند. سه نمونه is، ps و ss بر اساس استاندارد d6264/d6264m، و یک نمونه مرجع r که نصف ابعاد درون صفحه ای سه نمونه ی قبلی را دارند بررسی شدند. مقادیر m و n متناسب با طراحی مورد نظر تغییر کرده است. داده های آزمون نشرآوایی با استفاده از تابع سنتری تحلیل شدند و سپس تصاویر سی اسکن و سی تی اسکن نیز جهت مشاهده اندازه و محل خرابی ها به کار گرفته شدند. نتایج این تحقیق نشان داد که تغییرات ابعادی و نوع لایه چینی باعث تغییر نوع و شدت مکانیزم های خرابی و رفتار مکانیکی مواد کامپوزیتی می شود.علاوه بر آن، آزمون نشر آوایی به عنوان روشی توانمند جهت مشاهده تاثیر ابعاد و لایه چینی در کامپوزیته ای شیشه/اپوکسی تحت ضربه سرعت پایین نشان داده شده است.

Utilizing Acoustic Emission for Studying Scaling and Layup Configuration Effect on Behavior of Glass/Epoxy Composite Materials Under Low-Velocity Impact

Composite structures under impact loading are prone to a variety of damage mechanisms such as delamination, fiber breakage, or matrix cracking. It is proven that the impactinduced damage mechanisms of composite materials are dependent on scaling (inplane and outofplane) and layup configurations. The present study has investigated the effect of scaling and layup configurations on the failure mechanisms of composite materials under lowvelocity impact force using acoustic emission, Cscan and CTscan tools. For this purpose, four samples with quasiisotropic configurations of [45m/0m/90m/45m]ns were manufactured, then they were loaded and acoustic signals were recorded. The three IS, PS, and SS samples were investigated based on D62624/D6264M ASTM standard test and the R sample had half of the inplane dimension of them. The variables m and n vary according to the design plan. The obtained acoustic emission data were analyzed using sentry function, then CScan and CTscan were utilized for damages rsquo; size and location. It was proven that scaling and layup configuration affect the type and intensity of damage mechanisms as well as mechanical behavior of the laminated composites. Furthermore, the acoustic emission method is shown as an indicator of scaling and layup configuration effects in glass/epoxy composite materials under the lowvelocity impact.