مطالعه تخريب پيش رونده در كامپوزيت الياف خردشده شيشه/اپوكسي تحت بارگذاري كششي ساده و ارزيابي مدل چو و وانگ

Investigation of Progressive Damage in Chopped Glass Fiber/Epoxy Composites under Simple Tensile Loading and Evaluation of Chow and Wang Model

كامپوزيت هاي الياف خرد شده، به خاطر سادگي فرايندهاي توليد و داشتن خواص مكانيكي يكنواخت، در برخي از كاربردهاي صنعتي مورد توجه قرار گرفته اند. موضوع اين مقاله، بررسي تخريب پيش رونده در كامپوزيت الياف خرد شده تصادفي شيشه نوع E/اپوكسي و ارزيابي مدل چو و وانگ در آزمايش كشش ساده است. در بخش تجربي، روش همبستگي تصاوير ديجيتال به كار رفته و منحني تغييرات مدول يانگ و ضريب پواسون در آزمايش كشش ساده تا انهدام كامل نمونه استخراج شده است. در بخش نظري، به منظور بررسي تخريب به صورت غيرآيزوتروپيك و ايجاد تمايز بين مكانيزم تخريب ناشي از تنش كششي و فشاري، قسمت اول معيار چو و وانگ به كار رفته است. افزايش متغيرهاي تخريب در خلال گسترش خرابي به دست آمده و رشد تخريب غيرآيزوتروپيك در اين ماده كامپوزيتي استنتاج شده است. با انجام تخمين خطي در محاسبه ضريب وابستگي به تخريب، صحت مدل مورد استفاده براي پيش بيني رفتار مكانيكي كامپوزيت تخريب شده، از طريق مقايسه با نتايج تجربي مورد تأييد قرار گرفته است.

Chopped fiber composites have become attractive materials for many industrial applications due to simplicity of their manufacturing processes and uniform mechanical properties. The subject of this paper is investigation of damage progression in random chopped Eglass fiber/Epoxy composites and evaluation of Chow and Wang Model in simple tensile test. In the experimental section, digital image correlation method was applied and variation curves of the Young's modulus and Poisson's ratio in tensile test of specimens were extracted until rupture. In theoretical section, for investigation of anisotropic damage and distinguishing between damage mechanism due to tensile and compressive stresses, the first part of the Chow and Wang criterion was employed. Growth of damage variables during the failure progression was characterized and anisotropic damage evolution in this composite was concluded. By means of linear approximation of damage dependency coefficient, validation of the model for prediction of mechanical behavior of the damaged composite was confirmed by comparing with experimental results.