در ادامه به معرفي دو شكل اصلي از اين مواد پرداخته ميشود.

تك لايه ها

مشخص كردن هر لايه به عنوان اصلي ترين بخش مواد مركب لايه اي، حائز اهميت است و تك لايه ها، صفحه اي تخت و يا پوسته اي با انحنا مي باشند كه از يكسري الياف يك جهته و يا بافته شده كه در يك ماتريس نگهداري ميشوند. الياف را معمولاً به علّت داشتن سختي و مقاومت مناسب در جهت اعمال نيرو قرار مي دهند. عملكرد ماتريس براي نگهداري الياف كنار يكديگر و انتقال نيرو بين آنها بوده تا به توان سختي و مقاومت مناسب را براي اين لايه فراهم نمود. اگر يكي از الياف ها شكسته شود، تنش نرمال رها شده ناشي از شكست اين رشته به تنش برشي در ماتريس تبديل شده و در نتيجه اين تنش برشي متوسط ماتريس به رفتار شكل افزايش تنش نرمال الياف مجاور ظاهر ميشود. رفتار تنش ـ كرنش تك لايه ها بستگي به رفتار اجزاي تشكيل دهنده آنها دارد كه شامل سه حالت الاستيك خطي، الاستيك ـ پلاستيك كامل و الاستيك ـ پلاستيك خطي ميباشند. يكي از محاسن الياف مورد استفاده در سازه هاي مركب مثل گرافيت و يا شيشه، خطي بودن و الاستيك بودن رفتار اين مواد بوده كه درنتيجه حالت الاستيك خطي، حالت واقعي رفتار اين مواد ميباشد. از طرف ديگر و با توجه به غيرخطي بودن رفتار رزين، عملكرد واقعي لايه هاي مركب بصورت بسيار محدود متأثر از رزين ميباشد كه با تقريب، ميتوان منحني تنش ـ كرنش اين نوع از مواد مركب را خطي دانست. مواد مركب رفتاري كاملاً خطي و الاستيك دارند. البته درصورتيكه ماهيت تنش ها به شكل فراواني متأثر از عملكرد رزين باشد، مثل تنش ها و تغيير شكل هاي برشي، فرض خطي بودن صحيح نيست و آناليز بايستي بصورت غيرخطي انجام پذيرد. در اين حالت علاوه بر آناليز غيرخطي، رفتار ويسكو الاستيك اين مواد نيز حائز اهميت است. ويسكوسيته موجود در چسب، منحني هاي تنش ـ كرنش متفاوتي را در سرعت ها به وجود مي آورد. در نهايت آناليز تك لايه هاي مركب نياز به بررسي دقيق تر داشته كه در فصول بعد به آنها پرداخته ميشود.

چند لايه ها

چند لايه ها از چسباندن چند تك لايه در جهات مختلف نسبت به محورهاي اصلي جهت تأمين سختي و مقاومت مناسب به دست مي آيند. يك چند لايه با جهات موازي ميتواند براي سازه هاي ويژه مثل ستون ها و يا المان هاي خرپايي مورد استفاده قرار گيرد. در اين حالت چون نيرو صرفاً در راستاي عضو وارد ميشود، بنابراين از الياف با كارايي بالا استفاده ميگردد. البته اين موضوع براي همه سازه ها قابل استفاده نمي باشد. براي مثال در بال هواپيما، نسبت به تغييرات بال هاي پروازي، سازه موظف به تحمل بار در جهات مختلف بوده و لازم است از الياف در جهات مختلف با درصدهاي متفاوت استفاده نمود. لذا بر اساس نياز به سختي و مقاومت مورد نياز سازه، بر اساس نمودار مخصوص، ماده مورد نظر انتخاب و نسبت به شدت تنش در جهات مختلف، لايه هاي مناسب انتخاب و طراحي ميگردند.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

این قسمت نباید خالی باشد
این قسمت نباید خالی باشد
لطفاً یک نشانی ایمیل معتبر بنویسید.

10 − چهار =