مروري بر مقاومت ضربه اي كامپوزيت‌هاي پليمري تقويت شده با الياف

The Impact Resistance of Fiber-Reinforced Polymer Composites: A Review

امروزه، استفاده از مواد كامپوزيتي به عنوان ماده‌انتخابي به جاي مواد فلزي در بسياري از كاربردهاي فناوري مشاهده مي‌شود. بنابراين، با توجه به كاربرد گسترده مواد كامپوزيتي در ساخت اجزاي مكانيكي، شناخت خواص ضربه اي اين مواد (از سرعت كم تا زياد) هم چون خواص ايستاي آنها به منظور اطمينان يافتن از قابليت اطمينان سازه حين باربري امري لازم و ضروري است. براي بررسي آثار سرعت كرنش بر رفتار مواد، نياز به استفاده از دستگاه‌ آزمون مناسبي است كه قابليت انطباق و مدل سازي شرايط دقيق رخداد را داشته باشد. به همين دليل، مطالعات آزمايشگاهي بيشتر‌روي ايجاد شرايط واقعي در شرايط كنترل شده متمركز شده اند. در اين مقاله انواع روش‌هاي آزمون ضربه و آثار سرعت كرنش بر خواص مكانيكي و استحكامي مواد كامپوزيتي پايه پليمري به طور مشروح و تفصيلي مرور شده است. به عبارت ديگر، هدف از اين كار ارايه خلاصه‌اي از مطالعات و بررسي‌هاي انجام شده در ارتباط با روش‌هاي آزمايش ضربه و آثار سرعت كرنش بر خواص كششي، فشاري، برشي و خمشي مواد كامپوزيتي پليمري تقويت شده با الياف است. هم چنين، در انتها براساس مطالعات گسترده انجام شده، دسته بندي كاملي از انواع روش هاي آزمون در سرعت هاي كرنش مختلف ارايه شده است.

Fiber reinforced composites are widely used instead of traditional materials in various technological applications. Therefore, by considering the extensive applications of these materials, a proper knowledge of their impact behavior (from low- to high-velocity) as well as their static behavior is necessary. In order to study the effects of strain rates on the behavior of these materials, special testing machines are needed. Most of the research efforts in this field are focused on application of real loading and gripping boundary conditions on the testing specimens. In this paper, a detailed review of different types of impact testing techniques and the strain rate dependence of mechanical and strength properties of polymer composite materials are presented. In this respect, an attempt is made to present and summarize the methods of impact tests and the strain rate effects on the tensile, compressive, shear and bending properties of the fiber-reinforced polymer composite materials. Moreover, a classification of the state-of-the-art of the testing techniques to characterize composite material properties in a wide range of strain rates are also given.