Исследования

Влияние низкоскоростных воздействий на углерод-базальтовые межслойные волоконноармированные гибридные композиты

Исследовано влияние, которое оказывают низкоскоростные воздействия на гибридные углерод-базальтовые композиты с внутрислойным способом гибридизации.

Уникальная методика проведения анализа горных пород базальтового состава на пригодность для производства непрерывного базальтового волокна (НБВ) с проведением лабораторной и опытно-промышленной плавки сырья.

Реклама

Сделан вывод о том, что углеродные композиты (CFRP) из-за низкой ударной вязкости углеродных волокон демонстрируют слабую устойчивость к низкоскоростному воздействию, а при ударной силе равной 80 Дж происходит перфорация.

В качестве решения этой проблемы может быть предложена гибридизация углеродного волокна базальтовым волокном, что приводит к улучшению вязкости CFRP благодаря высокой вязкости базальтовых волокон. Диаграмма прогибов в зависимости от нагрузки у базальтовых композитов (BFRP) более плавная по сравнению с другими видами композитов из-за высокой вязкости базальтовых волокон, что приводит к мягкому проникновению ударяющего тела в эти материалы.

Величина поглощенной энергии у углерод-базальтовых композитов (CBFRP) с внутрислойным способом гибридизации ниже, чем у других материалов. Следовательно, у этого материала степень повреждения остается небольшой. Другим важным результатом является то, что величина повреждения меняется несущественно, с появлением перфорации, усиливающийся с увеличением энергии удара. Пиковая нагрузка сохраняется практически постоянной после достижения точки перфорирования и серьезно не изменяется.

Среди изготовленных материалов гибридные CBFRP показали максимальную пиковую нагрузку, время продолжительности контакта и поглощенную энергию, в то время как максимальное повреждение и ущерб наблюдались у BFRP. Вследствие этого сделан вывод, что внутрислойная гибридизация углеродных волокон базальтовыми волокнами улучшает ударные свойства CFRP.

Кроме того, разрушение волокна стало основным характером повреждения у CFRP, в то время как у BFRP доминирует повреждение матрицы. Тем не менее, характер повреждений для CBFRP представляет собой сочетание разрушений волокна и матрицы.

Фарзин Азимпур Шишеван, Университет Ататюрка;
Х. Акбулат, Университет Ататюрка.

Статья в иранском Журнале науки и техники: труды по машиностроению · Февраль 2018 г.

 

Рекомендуем:

Back to top button
Закрыть
X