پارامترهاي موثر بر خواص برشي ساندويچ پنل با رويه كامپوزيت وينيل استر- الياف شيشه و هسته پلي وينيل كلرايد

The Effective Parameters on Shear Properties of Sandwich Panels with Glass Fibers-Vinyl Ester Composite Skin and Polyvinyl Chloride Core

در اين پژوهش، تاثير نوع چسب اپوكسي (Epon 828 و Araldite EA 1103)، ناحيه هم پوشاني (mm 12/5 و 25) و اصلاح سطحي كامپوزيت پليمري بر رفتار برشي ساندويچ پنل هاي با هسته فوم پلي وينيل كلرايد (PVC) C7075 و رويه كامپوزيت پليمري (وينيل استر- الياف شيشه) به صورت تجربي و شبيه سازي مورد بررسي قرار گرفت. با توجه به نتايج، نمونه حاوي چسب Epon استحكام برشي بيشتر و درصد كرنش كمتري در مقايسه با نمونه حاوي چسب Araldite ارائه داد. نمونه هاي با ناحيه هم پوشاني mm 12/5 خواص برشي بيشتري در مقايسه با نمونه هاي با ناحيه هم پوشاني mm 25 داشتند كه علت آن وجود حباب و عيوب بيشتر در سطح هم پوشاني بيشتر است. نمونه هايي كه كامپوزيت پليمري آن ها با كاغذ سنباده 100 اصلاح سطحي شدند، خواص برشي بيشتري نسبت به نمونه هاي اصلاح سطحي شده با كاغذ سنباده 60 داشتند كه علت آن افزايش سطح تماس و نفوذ بهتر چسب به داخل تخلخل ها است. بررسي مكانيزم شكست نشان داد كه دو مكانيزم شكست چسب و پارگي فوم PVC باعث تخريب ساندويچ پنل مي شوند كه غلبه مكانيزم پارگي فوم بر شكست چسب افزايش خواص برشي ساندويچ پنل را سبب مي شود. نتايج نشان داد كه تطابق قابل قبولي ميان نتايج تجربي و شبيه سازي وجود دارد.

In this study, the effects of adhesive type (Epon 828 and Araldite EA 1103), the overlapping area (12.5 and 25 mm), and the surface treatment of the polymer composite on the shear behavior of the sandwich panels with a foam core of polyvinyl chloride (PVC) C7075 and a polymer composite skin (glass fibersvinyl ester) were investigated by finite element simulation and experiment. The results revealed that the sample with Epon adhesive exhibited higher shear strength and lower strain percentage value compared to the sample containing the Araldite adhesive. The samples with an overlapping area of 12.5 mm showed higher shear properties compared to those with a 25 mm overlapping area which is due to the presence of more bubbles and imperfections on the overlapping surface. Due to increased contact area and penetration of the adhesive into the porosities, surface-modified polymer composites with 100-grit sandpapers exhibited higher shear properties in comparison with those surface modified with 60-grit sandpapers. Also, the investigation of the fracture mechanism showed that the two mechanisms of the adhesive fracture and the rupture of the PVC foam led to the destruction of the sandwich panel. Since the foam rupture mechanism overcame the adhesive fracture, the shear properties of the sandwich panel were increased. The results showed that there was a good agreement between the experimental and simulation results.