اثر شوک حرارتی بر رفتار کششی و رشد ترک در کامپوزیت اپوکسی/الیاف شیشه

کامپوزیت های پلیمری تقویت شده با الیاف، در کاربردهای مختلف، به طور مکرر در معرض شوک حرارتی قرار دارند. در چنین کاربردهایی، بررسی رفتار مکانیکی کامپوزیت، تحت تاثیر تغییرات آنی دما، اهمیت فراوانی دارد. بنابراین، هدف از این پژوهش، بررسی رفتار کششی و رشد ترک در کامپوزیت اپوکسی/الیاف شیشه پس از مواجهه با شوک حرارتی است. نمونه های کامپوزیت اپوکسی/الیاف شیشه (به دو صورت فاقد حفره و دارای حفره میانی)، در معرض تغییرات ناگهانی دما (از محیط به زیر صفر) قرار داده شدند. با اعمال روش های پردازش تصویر بر تصویر نمونه تحت آزمون، تغییرات طول ترک در زمان های مختلف ارزیابی شد. با تئوری کلاسیک مکانیک شکست و رویکرد انرژی ایروین-گریفیث، فاکتور تشدید تنش و نرخ رهایش انرژی محاسبه شد. نتایج نشان داد با کاهش دما، مدول الاستیک نمونه افزایش می یابد. ولیکن، نمونه های شوک یافته در مقایسه با نمونه های معمولی، افت شدید چقرمگی، کاهش طول بحرانی ترک و نرخ رهایش انرژی بحرانی کمتری را تجربه می کنند.