نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1 دانشجوی کارشناسی ارشد گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد نجف آباد، نجف آباد، ایران
2 استادیار گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد نجف آباد، نجف آباد، ایران
3 استادیار مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب، ایران
چکیده
دراین مقاله، تاثیر افزودن ذرات نانو گرافن به رزین و استفاده از الیاف بازالت در ساخت پانل ساندویچی کامپوزیتی، بر پاسخ نفوذ شبه استاتیکی و میزان جذب انرژی، مورد بررسی قرار گرفته است. هدف از انجام این آزمایش بررسی میزان جذب انرژی و مقاومت در برابر نفوذ شبه استاتیکی در بین نمونه های پانل ساندویچی کامپوزیتی با درصد های وزنی 0، 0.3، 0.7و 1.1 نانو گرافن و انتخاب بهترین نمونه در جذب انرژی می باشد. در ساخت پانل از نانو گرافن با خلوص 90% و قطر µm 10-5، تعداد 8 لایه الیاف بازالت با جرم واحد سطح 350 گرم بر متر مربع، هسته فوم از جنس پلی اورتان به ضخامت یک سانتی متر و با جرم حجمی80 کیلو بر سانتیمترمکعب، رزین و سخت کنندهEPR1080 استفاده شده است. نمونهها با درصدهای وزنی 0، 0.3، 0.7و 1.1 نانوگرافن ساخته شده اند. آزمایش با بارگذاریی با سرعت 8 میلیمتر بر دقیقه انجام شده است. از دیگر عوامل تاثیر گذار در این آزمایش میتوان به ضخامت، جنس و دانسیته هسته فوم اشاره کرد. مطابق نتایج میزان جذب انرژی در پانل ساندویچی کامپوزیتی حاوی نانوگرافن بهبود میابد. این نتایج نشان میدهند که بهترین جذب انرژی و مقاومت در برابر نفوذ شبه استاتیکی، مربوط به نمونهی حاوی 0.7% نانو گرافن میباشد. نمونهها تحت آزمایش SEMقرار گرفتهاند. مطابق تصاویر در نمونه با درصدوزنی 0.7 نانوگرافن، ساختار میکروسکوپی مناسبتری در مقایسه با سایر نمونهها وجود دارد. نمونه با درصد وزنی 0.7 نانوگرافن بیشترین جذب انرژی را قبل از شکست و کمترین آسیب را بعد از نفوذ کامل دارد.
کلیدواژهها
موضوعات
عنوان مقاله [English]
An Experimental Investigation of Quasi-Static Indentation on A Composite Sandwich Panel Made of Basalt Fiber Using Nano-Graphene
نویسندگان [English]
- ahmadreza ghaderi 1
- aazam ghassemi 2
- mehdi Yarmohamad Toski 3
1 - Department of Mechanical Engineering, Islamic Azad University, Najafabad Branch, Najafabad, Iran
2 Modern Manufacturing Technologies Research Center, Islamic Azad University, Najafabad Branch, Najafabad, Iran
3 Department of Mechanical Engineering, Islamic Azad University, South Tehran Branch Tehran, Iran
چکیده [English]
In this paper, the effect of adding graphene particles to resin and the use of basalt fibers in composite sandwich panels on the quasi-static permeation response and energy absorption has been studied. In this study graphene with a 90% degree of purity, 8 layers of basalt fiber with a mass unit area of 350 g / m2, a polyurethane foam core of 1 cm thickness with a mass volume of 80 Kilograms per cubic meters, resin and EPR1080 hardener have been used. The samples of a mass percentage of 0, 0.3, 0.7, 1. graphene have been made. The quasi-static penetration test was performed on the samples by loading at a speed of 8 mm / min. The results of the quasi-static penetration test on the above samples show the improvement of performance in the composite sandwich panel containing graphene. The results show that the best performance is related to the 0.7% graphene sample. The samples are tested under SEM testing. The images of this experiment show that in a sample with 0.7% graphene, there is a better microscopic structure than other samples. The sample with 0.7% graphene has the highest energy absorption before the failure of the composite sandwich panel and the least damage after full penetration.
کلیدواژهها [English]
- basailt
- fibers
- graphene
- static force
- sandwich panel