بررسی تجربی و تحلیلی ضربه کم سرعت بر صفحات چندلایه ای فلز- الیاف با انسیس

بررسی تجربی و تحلیلی ضربه کم سرعت بر صفحات چندلایه ای فلز- الیاف با انسیس مواد کامپوزیتی با خواص متنوع موضوعی است که علاقه ثابتی در طول دهه گذشته ایجاد کرده است. در ابتدا، کاربرد های نظامی در صنعت هوا فضا شروع شد و بعد از جنگ جهانی دوم این کامپوزیت ها به طور تجاری مورد استفاده قرار گرفت. در سطح کامپوزیتی ما اجازه داده شد تا کاهش وزن مخصوص در طراحی ساختار اعمال شود. کامپوزیت ها وقتی که با آلیاژهای فلزی مقایسه می شوند دارای مزایایی هستند که می توان به ویژه به نسبت استحکام و سفتی به وزن بالا اشاره نمود. به علاوه این مواد خواص خستگی و مقاومت به خوردگی عالی را در کاربرد ها برای ما ایجاد می کنند. با همه این پیشرفت ها ساختار های کامپوزیتی در طول دهه ی گذشته در صنعت هوا فضا مورد استفاده فراوانی قرار گرفته اند. در دهه پنجاه مهمترین هدف در توسعه مواد هواپیما بهبود خاصیت رشد ترک ساختار مواد بود. موادی شبیه آلیاژهای آلومینیوم و کامپوزیت های تقویت شده با فیبر دارای پتانسیل قوی برای افزایش هزینه تاثیر گذار در ساختار هستند. این مواد هنوز با این پیشرفت ها دارای کاستی هایی هستند، شبیه استحکام خستگی ضعیف آلیاژ های آلومینیوم وکامپوزیت های تقویت شده با فیبر کربن دارای خواص استحکام ضربه و استحکام پسماند ضعیفی هستند. از طرف دیگر در دهه هفتاد، ایده ی استفاده از دو ماده به شکل یک کامپوزیت هیبریدی (دو لایه)، ساختار موادی ایجاد کرد که به بیشتر این کاستی ها با استفاده از این دو ماده غلبه کرد. در دانشگاه تکنولوژی Delft فهمیدند که در مواد ورقه ای که به یکدیگر چسبیده اند اگر آن ها به صورت لایه ای و از ورق های نازک مواد به یکدیگر چسبیده و به عنوان یک ورق ضخیم یکپارچه استفاده شود، سرعت رشد ترک می تواند کاهش یابد. در این پیشرفت ها بدیهی است که اگر ترک در یک ورق از این ورق ها شروع شود، ترک بین لایه های چسبیده شده، تقسیم می شود. در این ها از لحاظ کیفیت، ورقه هایی که هنوز ترک نخورده اند، سرعت رشد ترک در ورقه هایی که ترک خورده اند را کاهش می دهند. کاهش در سرعت رشد ترک تا زمانی که ترکی در ورقه ی همسایه ایجاد شود برقرار است. اساس تمام این تحقیقات مواد لمینیتی فلز – فیبر اولیه، ARALL که اولین بار در سال 1978 در دانشکده مهندسی هوا فضا دانشگاه تکنولوژی Delft (DUT) معرفی شد. کامپوزیت های ساندویچی ARALL شامل لایه های نازک آلیاژ های آلومینیوم (0.2 ∓ 0.4 mm) و فیبرهای آرامید که آرایش هم محور یا غیر هم محور دارند تولید می شود. فایل شبیه سازی انسیس به همراه گزارش انجام پروژه در ضمیمه آمده است.