بررسی ظرفیت جذب انرژی در کامپوزیت های تقویت شده با پارچه های حلقوی پودی سه بعدی

چکیده فارسی:

ظرفيت جذب انرژي در كاربردهاي مهندسي مانند قطعات ضربه گير، كلا ههاي ايمني و نيز بسته بندي، از اهميت بسياري برخوردار است. كامپوزيت هاي تهيه شده از منسوجات به دليل ظرفيت زياد انرژي و وزن كم، توجه زيادي را به خود جلب كرده اند. در اين پژوهش، قابليت جذب انرژي كامپوزيت هاي ساخته شده از پارچه هاي حلقوي پودي سه بعدي شده، بررسي شده است. براي دستيابي به اين هدف، پارچه حلقوي پودي با ساختار و تراكم هاي سطحي متفاوت از نخ نايلون بافته شد. پارچه ها پس از عمليات شست وشو، با فرايند گرما شكل دهي با استفاده از قالب هاي ويژه سه بعدي شدند. پارچه هاي سه بعدي شده با رزين اپوكسي پوشش دهي شدند و براي تبديل شدن به جاذب انرژي ايده آل در بستر پليمري از جنس اسفنج پلي وينيل كلريد (PVC) قرار گرفتند. نمونه ها در آزمون هاي شبه ايستاي كششي و فشاري و آزمون ديناميكي ضربه پاندولي قرار گرفتند. نتايج حاصل نيز به كمك نرم افزار Mini-Tab تحليل و نمونه بهينه مشخص شد.

Abstract

For many engineering applications, the ability to absorb energy is of highest priority in selection of materials and designing structures, especially structures that go under the impact forces during their application. Body of the vehicles should display high performance to protect passengers against impacts and collisions. This matter, has found double importance with increasing speed and number of vehicles. Auxiliary equipment such as protective safety helmet, also need to have high energy absorption capacity. Honey combs, sponges, and corals are examples found in nature. Cellular textile composites due to several advantages such as low weight, high strength and energy absorption are frequently used. In this paper, energy absorption capability of PVC-foam reinforced by 3D weft-knitted fabrics has been examined. The energy absorption of 3D weft-knitted fabric composites was investigated based on their tensile and compression properties. From the test results it was found that the foam filled composite egg-box panels showed good energy absorption capacity with smooth stress–strain curves which resembles the ideal energy absorber.