علوم، فناوری و کاربردهای فضایی (Feb 2023)
تحلیل تجربی و عددی اثر الگوهای پیچش الیاف بر آستانه تحمل فشار هیدرواستاتیک داخلی در قطعه کامپوزیتی شیشه-اپوکسی ساخته شده به روش رشته پیچی
Abstract
فرآیند رشته‌پیچی یکی از مهم‌ترین و پرکاربردترین فرآیندهای ساخت سازه‌های کامپوزیتی برای دستیابی به مقاومت و استحکام بالا می-باشد. در فرآیند رشته‌پیچی پارامتر‌های مهمی همچون کشش الیاف، نحوه پیچیدن الیاف، اثر لایه‌چینی، زاویه پیچش، الگوی پیچش الیاف، نوع مواد مناسب پیچش و ... وجود دارد که می‌توانند نقش بسزایی در این فرآیند داشته باشند. در این راستا، الگوی پیچش کمتر از دیگر پارامترها مورد بررسی محقیقن قرار داشته است. در این تحقیق تاثیر الگوی پیچش الیاف بر آستانه تحمل فشار هیدروستاتیک استوانه شیشه اپوکسی مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور، ابتدا با چهار الگوی مختلف پیچش، لوله‌هایی به روش رشته‌پیچی با استفاده از الیاف شیشه و زرین اپوکسی با چیدمان 54± ساخته و تحت آزمون هیدروستاتیک با فشارهای داخلی 5-50 بار قرار گرفته شد و میزان جابجایی شعاعی در وسط قطعه به روش تجربی اندازه‌گیری شده است. در ادامه میزان جابجایی شعاعی لوله‌ها ناشی از فشار داخلی با استفاده از حل عددی نیز مدل شده و با نتایج تجربی مقایسه شده است. همچنین برای صحه‌گذاری بر نتایج تجربی و عددی از روابط تحلیلی نیز استفاده شد و نتایج آن مورد مقایسه قرار گرفت. تمامی نتایج در یک بازه قابل قبول قرار گرفته و نشان داد که الگوی پیچش با بافت ریزتر، استحکام فشاری بالاتری دارد.
Keywords
