تحلیل تجربی بارگذاری ضربه روی ورق ساندویچی با رویه های کامپوزیت شیشه/اپوکسی و هسته چوب پنبه

این پژوهش به بررسی تجربی تاثیر پیکربندی لایه‌های چوب پنبه بر رفتار ضربه ای ساختار ساندویچی با رویه های شیشه/اپوکسی و هسته چوب پنبه می‌پردازد. سه نوع نمونه شامل: ge8 (کامپوزیت شیشه/اپوکسی 8 لایه بدون چوب پنبه)، lspc1 (با لایه‌های 1میلی‌متری چوب پنبه متناوب بین لایه‌های الیاف شیشه) و spc (با یک لایه 3 میلی‌متری چوب پنبه در مرکز) ساخته شده و تحت آزمایش برخورد یک پرتابه با دماغه کروی 9.32 گرمی قرار گرفتند. نتایج نشان دادند که نمونه lspc1 با بیشترین سرعت حد بالستیک (135 متر بر ثانیه) به طور قابل توجهی از دو نمونه دیگر مقاوم‌تر است. همچنین، این نمونه کمترین میزان آسیب ( برآمدگی، شکاف و جدایش بین لایه‌ای) و بیشترین جذب انرژی (84.9 ژول) را نشان داد. این عملکرد برتر به توزیع یکنواخت لایه‌های نازک چوب پنبه، جذب انرژی چند مرحله‌ای در فصل مشترک‌های لایه های کامپوزیت/چوب پنبه، تغییر شکل پلاستیک سلول‌های چوب پنبه تحت کمانش موضعی و لهیدگی و ممانعت از رشد ترک نسبت داده می‌شود. این مطالعه نشان می‌دهد که استفاده از لایه‌های نازک و متناوب چوب پنبه، راهکاری موثر برای بهبود قابل ملاحظه مقاومت بالستیک کامپوزیت‌های شیشه/اپوکسی است و بر اهمیت طراحی مهندسی شده لایه‌چینی برای دستیابی به عملکرد بهینه در برابر ضربه تاکید دارد. نتایج این تحقیق می‌تواند در طراحی و ساخت سازه های سبک و مقاوم در برابر ضربه در صنایع هوافضا، خودرو و تجهیزات حفاظتی مورد استفاده قرار گیرد.

experimental analysis of impact loading on sandwich panels with glass/epoxy composite faces and cork core

this research experimentally investigates the effect of cork layer configuration on the impact loading behavior of glass/epoxy hybrid composites. three types of specimens were fabricated and subjected to a 9.32 g spherical projectile impact test: ge8 (8-layer glass/epoxy composite without cork), lspc1 (with 1 mm thick cork layers alternating between glass fiber layers), and spc (with a 3 mm thick cork layer in the center). the results showed that the lspc1 specimen exhibited significantly higher ballistic resistance, with the highest ballistic limit velocity (135 m/s). furthermore, this specimen demonstrated the lowest damage (including bulging, petaling, and delamination) and the highest energy absorption (84.9 j). this superior performance is attributed to the uniform distribution of thin cork layers, multi-stage energy absorption at multiple fiber/cork interfaces, plastic deformation of cork cells under buckling and crushing, and crack growth resistance. this study demonstrates that the use of thin and alternating cork layers is an effective strategy to significantly improve the ballistic resistance of glass/epoxy composites and highlights the importance of engineered layup design for achieving optimal impact performance. the findings of this research can be used in the design and manufacturing of lightweight and impact-resistant structures in the aerospace, automotive, and protective equipment industries.