تأثير سيكل‌هاي حرارتي بر عملكرد ضربه چندلايه الياف/فلز اپوكسي - الياف كربن/آلومينيم

در اين پژوهش، تأثير اعمال سيكل‌هاي حرارتي بر رفتار ضربه چندلايه الياف - فلز ساخته‌شده از آلومينيم و كامپوزيت اپوكسي - الياف كربن بررسي شد. بدين‌منظور، در ابتدا چندلا‌يه‌هاي الياف فلز با چيدمان‌هاي متفاوت الياف كربن (˚0/˚0/˚0/˚0، ˚90/˚90/˚90/˚90، ˚30+/˚30-/˚30-/˚30+ و ˚0/˚90/˚90/˚0) ساخته شدند و تحت سيكل‌هاي حرارتي، 0، 1، 10، 30، 50، 70 و 90 قرار گرفتند. براي انجام هر سيكل حرارتي، نمونه‌ها ابتدا داخل آون به‌مدت 15 دقيقه قرار داده شدند تا دماي آن‌ها از دماي محيط به دماي 100 درجه سلسيوس برسد. سپس، نمونه‌ها به‌مدت 5 دقيقه در اين دما نگهداري شدند و پس از آن از آون خارج و در دماي محيط به‌مدت 15 دقيقه رها شدند تا دماي آن‌ها به دماي محيط برسد. سپس، رفتار ضربه اين نمونه‌ها به‌كمك آزمون ضربه چارپي بررسي شد و سازوكار‌هاي مرتبط توسط روش‌هاي ماكروساختاري و ميكروساختاري  شناسايي شدند. نتايج به‌دست‌آمده نشان داد كه اعمال سيكل‌هاي حرارتي بر چيدمان‌هاي تك‌جهته (˚0/˚0/˚0/˚0 و ˚90/˚90/˚90/˚90) در ابتدا باعث بهبود قابليت جذب انرژي در اين سازه‌ها مي‌شود كه به‌ترتيب بيشترين بهبود در اين چيدمان‌ها 21.4 و 19.4 درصد هستند. همچنين، نتايج نشان داد كه سازوكار‌هاي بهبود و كاهش قابليت جذب انرژي، با تغيير چيدمان‌ها، به سيكل‌هاي حرارتي بالاتر منتقل شدند. بررسي ميكروساختاري نشان داد كه رفتار شكست با اعمال سيكل حرارتي تغيير كرده و چسبندگي بين الياف كربن و زمينه اپوكسي از بين رفته است.