Effect of temperature on the fatigue behavior of plain weave woven carbon fabric-reinforced composite plastic

Abstract

تتعرض الأشكال الهندسية والمواد المصنوعة من الألياف الكربونية المعززة بمركبات البلاستيك إلى التحميل الدوري وكذلك إلى تغير الدرجات البيئية المحيطة . كلال هذه الأنسجة معقد ويختلف عن المواد الموحدة الخواص . في هذه الدراسة يتم فحص تأثير درجات الحرارة المحيطة على كلال الأنسجة الصافية المصنوعة من الألياف الكاربونية المعززة بمركبات البلاستيك . وتم عمل نسيج من 8 رقائق من خلال استخدام رقائق الراتج والتي توضع فوق بعضها بشكل متغاير لإنتاج نسيج لا اتجاه ذات زوايا (0 ، 0 ، 45) –45) . تم فحص الكلال عند درجات حرارة – 20 و : و 24 و 100 و 150 وبذلك تغطي هذه التجارب كل درجات الحرارة البيئية الطبيعية . وكذلك تم استعمال طريقة تغلغل الصبغات المعززة وأشعة اكس والتصوير الجزئي باستخدام المسح بالمجهر الإلكتروني لتحديد صفات الكلال في حالات بيئية مختلفة . وجد أن قوة تماسك سطح النسيج (والذي تعد العامل الحاسم في بداية التشقق وانفصال الطبقات عن بعضها) تتغير بتغير درجة حرارة الاختبار . وقد لوحظ عدم وجود اختلاف في ترتيب مراحل التلف لكن كان الاختلاف في مدة كل مرحلة وعليه فإن نسبة التلف المتزايد تختلف تبعاً لتغير الحرارة . كما أن فترة الكلال تتناقص بازدياد الحرارة لكن تخفيض الحرارة وجعلها أقل من الظروف المحيطة يزيد من فترة الكلال لكلا النوعين من نسيج الرقائق . كما جرب بنجاح نموذج تحليلي يستخدم للتنبؤ بفترات هذه الأنسجة معتمداً على الإنحلال التيبي خلال التحميل الدوري . وكذلك تم الحصول على معامل التلف الحرج والذي يعد وظيفة من وظائف اختبارات الحرارة كما يحدد القيمة الصغرى للتيبي في معامل منحنيات الإنحلال . كما تم الحصول على العلاقة بين القيم المتوقعة وقيم التجارب متناسبة .