કાર્બન ફાઇબર/ઇપોક્સી કમ્પોઝિટના આઘાત વિનાશની લાક્ષણિકતાઓ પર ભીના અને થર્મલ વાતાવરણની અસર

૧ પરિચય

કાર્બન ફાઇબર રિઇનફોર્સ્ડ ઇપોક્સી કમ્પોઝિટ (CFRP) ના ઘણા ફાયદા છે જેમ કે ઓછી ઘનતા, ઉચ્ચ ચોક્કસ શક્તિ, ઉચ્ચ ચોક્કસ જડતા, થાક પ્રતિકાર, કાટ પ્રતિકાર અને સારા યાંત્રિક ગુણધર્મો. તેનો ઉપયોગ એરોસ્પેસ અને અન્ય પર્યાવરણીય રીતે કઠોર માળખાં, ભીના ગરમી અને અસરમાં વ્યાપકપણે થાય છે. સામગ્રી પર પર્યાવરણીય પરિબળોનો પ્રભાવ વધુને વધુ સ્પષ્ટ થઈ રહ્યો છે. તાજેતરના વર્ષોમાં, સ્થાનિક અને વિદેશી વિદ્વાનોએ CFRP કમ્પોઝિટ [1] પર ગરમ અને ભેજવાળા વાતાવરણની અસરો અને CFRP કમ્પોઝિટ પર અસરની અસર પર મોટી સંખ્યામાં અભ્યાસો હાથ ધર્યા છે. અભ્યાસમાં જાણવા મળ્યું છે કે CFRP કમ્પોઝિટ પર ગરમ અને ભેજવાળા વાતાવરણના પ્રભાવમાં મેટ્રિક્સનું પ્લાસ્ટિસાઇઝેશન [2, ક્રેકીંગ [31 અને નબળા ફાઇબર-મેટ્રિક્સ ઇન્ટરફેસ ગુણધર્મો [2'3'5], વધતા ભીના ગરમીના ઉપચાર સમય સાથે CFRP કમ્પોઝિટ બેન્ડિંગનો સમાવેશ થાય છે. કામગીરીના યાંત્રિક ગુણધર્મો [2, સીસું અને ઇન્ટરલેમિનાર શીયર ગુણધર્મો [2, 1 અને સ્ટેટિક ટેન્સાઇલ ગુણધર્મો [3'6'7] માં ઘટાડો જોવા મળ્યો. વોલ્ડેસેનબેટ એટ અલ. [8,9] એ ભીના ગરમીના ઉપચાર પછી ઉચ્ચ તાણ દરે કમ્પોઝિટના પ્રભાવ યાંત્રિક ગુણધર્મોનો અભ્યાસ કર્યો, અને પ્રાપ્ત કર્યું કે ગરમ અને ભેજવાળા વાતાવરણે કમ્પોઝિટની અસર શક્તિમાં સુધારો કર્યો. એવું બહાર આવ્યું છે કે સંયુક્ત સામગ્રીનું ભેજ શોષણ ચોક્કસ પરિસ્થિતિઓમાં સામગ્રીના પ્રભાવ યાંત્રિક ગુણધર્મોને સુધારી શકે છે, જે અર્ધ-સ્થિર પરિસ્થિતિઓમાં પ્રાયોગિક પરિણામોથી તદ્દન અલગ છે. વર્તમાન મુખ્ય સંશોધન કાર્ય ફાઇબર રિઇનફોર્સ્ડ રેઝિન મેટ્રિક્સ કમ્પોઝિટના ઓછા વેગના પ્રભાવ ગુણધર્મો પર ભેજવાળી ગરમી (પાણીમાં નિમજ્જન સહિત) ની અસર છે. પાન વેન્જે એટ અલ [10] એ ઓરડાના તાપમાને ઓછી ગતિના પ્રભાવ પછી અને ગરમ અને ભેજવાળી પરિસ્થિતિઓમાં (65 °C પાણી નિમજ્જન) દ્વિ-પરિમાણીય વણાયેલા ફાઇબરગ્લાસ/ઇપોક્સી કમ્પોઝિટ લેમિનેટના સંકોચન ગુણધર્મોનો અભ્યાસ કર્યો. 4. ગરમ અને ભેજવાળા વાતાવરણ હેઠળ લેમિનેટ ઓછી ગતિના આંચકા પછી મેળવવામાં આવે છે. સંકોચન કામગીરી નોંધપાત્ર રીતે ઓછી થાય છે. કારાસેક એટ અલ. [1] એ ગ્રેફાઇટ/ઇપોક્સી કમ્પોઝિટની અસર પર ભેજ અને તાપમાનની અસરોનો અભ્યાસ કર્યો, અને તેમને નીચા તાપમાન અને ઓરડાના તાપમાનના વાતાવરણમાં મેળવ્યા. ભેજની પ્રારંભિક ઊર્જા અને નુકસાનના ઊર્જા શોષણ પર ઓછી અસર પડે છે. યુચેંગ ઝોંગ અને અન્ય [12,13] એ ભીની ગરમીની સારવાર પછી સંયુક્ત લેમિનેટ પર ઓછી ગતિની અસર પરીક્ષણ કર્યું. એવું તારણ કાઢવામાં આવ્યું છે કે ગરમ અને ભેજવાળા વાતાવરણ લેમિનેટના અસર નુકસાનને નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડે છે. લેમિનેટના અસર પ્રતિકારમાં સુધારો કરો. ક્રિસ્ટીના અને અન્ય [14] એ ભીની ગરમીની સારવાર (70 °C પાણીમાં નિમજ્જન) પછી એરામિડ-ગ્લાસ ફાઇબર/ઇપોક્સી સંયુક્તના ઓછી ગતિના પ્રભાવનો અભ્યાસ કર્યો, અને ભીની ગરમીની સારવાર પછી નાના અસર નુકસાન ક્ષેત્ર મેળવ્યા. આનાથી નમૂનાની અંદર ડિલેમિનેશન નુકસાન થાય છે, જે અસર દરમિયાન વધુ ઊર્જા શોષી લે છે અને ડિલેમિનેશનની રચનાને અટકાવે છે. ઉપરોક્ત પરથી જોઈ શકાય છે કે સંયુક્ત સામગ્રીના અસર નુકસાન પર ભેજવાળા ગરમીના વાતાવરણનો પ્રભાવ પ્રોત્સાહન આપતી અસર અને નબળાઈ અસર ધરાવે છે. તેથી, વધુ સંશોધન અને ચકાસણીની જરૂર છે. અસરના સંદર્ભમાં, મેઇ ઝિયુઆન અને અન્ય [15] એ હાઇ-સ્પીડ અસર હેઠળ ફાઇબર-રિઇનફોર્સ્ડ સંયુક્ત લેમિનેટના બે-તબક્કા (શીયર પેનિટ્રેશન અને સતત પેનિટ્રેશન) પેનિટ્રેશન ડાયનેમિક્સ વિશ્લેષણ મોડેલનો પ્રસ્તાવ મૂક્યો અને સ્થાપિત કર્યો. ગુઇપિંગ ઝાઓ અને અન્ય. [16] એ ત્રણ પ્રકારના લેમિનેટ પછી નમૂનાના પ્રભાવ પ્રદર્શન અને નુકસાન પર ત્રણ પ્રકારની વિવિધ ગતિઓ (બેલિસ્ટિક મર્યાદા ગતિ કરતા ઓછી, સમાન અને વધુ) હાથ ધરી, પરંતુ અસર નુકસાન પર ભેજવાળા ગરમીના વાતાવરણની અસરનો સમાવેશ થતો ન હતો. ઉપરોક્ત સાહિત્યના આધારે, ફાઇબર રિઇનફોર્સ્ડ કમ્પોઝિટ લેમિનેટ પર ભીના અને ગરમ વાતાવરણની અસર પર સંબંધિત સંશોધન હજુ સુધી વધુ શોધવાનું બાકી છે. આ પેપરમાં, 70 °C પાણીના સ્નાનની સ્થિતિમાં ભીના ગરમી સંતૃપ્ત કાર્બન ફાઇબર/ઇપોક્સી કમ્પોઝિટ લેમિનેટની અસર નુકસાન લાક્ષણિકતાઓનો અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો હતો. શુષ્ક ઓરડાના તાપમાનના નમૂનાઓ સાથે સરખામણી કરીને કમ્પોઝિટની અસર નિષ્ફળતા લાક્ષણિકતાઓ પર ગરમ અને ભેજવાળા વાતાવરણની અસરોનું વિશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું હતું. પ્રયોગમાં, CFRP લેમિનેટ CFRP લેમિનેટ પર 45 m/s, 68 m/s અને 86 m/s પર પ્રભાવિત થયા હતા. અસર પહેલા અને પછીનો વેગ માપવામાં આવ્યો હતો. લેમિનેટના ઊર્જા શોષણ પ્રદર્શન પર ગરમ અને ભેજવાળા વાતાવરણના પ્રભાવનું વિશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું હતું. લેમિનેટના આંતરિક નુકસાનને શોધવા માટે અલ્ટ્રાસોનિક સી-સ્કેનનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો, અને ફ્રેક્ચર થયેલા વિસ્તાર પર અસર વેગના પ્રભાવનું વિશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું હતું. નમૂનાના નુકસાનની મેસોસ્કોપિક લાક્ષણિકતાઓનું અવલોકન કરવા માટે સ્કેનીંગ ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપ અને અલ્ટ્રા-ડેપ્થ-ડેપ્થ ત્રિ-પરિમાણીય માઇક્રોસ્કોપિક સિસ્ટમનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો, અને ભેજવાળા ગરમી વાતાવરણ દ્વારા નમૂનાના નુકસાનનું વિશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું હતું. સુવિધાઓની અસર.

૨ પ્રાયોગિક સામગ્રી અને પદ્ધતિઓ

૨. ૧ સામગ્રી અને તૈયારી

કાર્બન ફાઇબર ઇપોક્સી રેઝિન (T300/EMl 12) સંયુક્ત સામગ્રી, જિઆંગસુ હેંગશેન કંપની લિમિટેડ દ્વારા પૂરી પાડવામાં આવેલ પ્રી-ઇમર્સન, સિંગલ-લેયર પ્રી-ઇમર્સન જાડાઈ 0.137 મીમી અને ફાઇબર વોલ્યુમ અપૂર્ણાંક 66%. લેમિનેટ પેનલ સ્તરના ફ્લોર પર નાખવામાં આવે છે. , કદ 115mm x 115mln. હોટ-પ્રેસ ટાંકી બનાવવાની પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ થાય છે. પ્રક્રિયા દ્વારા તૈયાર કરાયેલ ક્યોરિંગ પ્રક્રિયા આકૃતિ આકૃતિ 1 માં બતાવવામાં આવી છે. પહેલા નિવાસસ્થાનને 1 થી 3 oC/મિનિટના ગરમી દરે ઓરડાના તાપમાને 80 oC સુધી ઉંચો કરો, પછી 30 મિનિટ માટે ગરમ રાખો, l13 oC/મિનિટના ગરમી દરે 130 oC સુધી ગરમ કરો, 120 મિનિટ પર ગરમ રાખો, 60 સુધી ઘટાડો⁰સતત ઠંડક દરે C, અને પછી દબાણ દૂર કરો અને છોડો, અને છોડો.

૨. ૨ ભીની ગરમીની સારવાર

નમૂના તૈયાર કર્યા પછી, નમૂનાને HB 7401-96.171 "રેઝિન-આધારિત સંયુક્ત સંયુક્ત સ્તર ભીનું ગરમ ​​વાતાવરણ ભેજ શોષણ પ્રાયોગિક પદ્ધતિ" અનુસાર ભીની-ગરમી-સારવાર કરવામાં આવી હતી. પ્રથમ, નમૂનાને સૂકવવા માટે 70 ડિગ્રી સેલ્સિયસ તાપમાને થર્મોસ્ટેટિક સૂકવણી ચેમ્બરમાં મૂકવામાં આવે છે. નમૂનાની ગુણવત્તામાં ઘટાડો 0. 02% કરતા વધુ સ્થિર ન થાય ત્યાં સુધી નિયમિતપણે બેલેન્સનો ઉપયોગ કરીને વજન કરવામાં આવે છે, આ સમયે રેકોર્ડ કરેલ મૂલ્ય એન્જિનિયરિંગ ડ્રાય માસ G છે. સૂકાયા પછી, નમૂનાને ભીની ગરમીની સારવાર માટે 70 ડિગ્રી સેલ્સિયસ પાણીમાં મૂકવામાં આવે છે. સ્પષ્ટીકરણ HB 7401 અનુસાર. 96 "માં ઉલ્લેખિત પદ્ધતિ દરરોજ નમૂનાની ગુણવત્તાને માપે છે, Gi તરીકે રેકોર્ડ કરવામાં આવે છે, અને ભેજ શોષણ Mi ના ફેરફારને રેકોર્ડ કરે છે. CFRP લેમિનેટ નમૂનાની ભેજ શોષણ અભિવ્યક્તિ છે:

સૂત્ર વિગતવાર છે: Mi એ નમૂનાનું ભેજ શોષણ છે, Gi એ નમૂના દ્વારા ભેજ શોષી લીધા પછીની ગુણવત્તા છે, g, go એ નમૂના એન્જિનિયરિંગની શુષ્ક સ્થિતિ ગુણવત્તા છે.

2. 3 અસર પ્રયોગો

CFRP લેમિનેટ પર હાઇ-સ્પીડ ઇમ્પેક્ટ પ્રયોગ 15 મીમી વ્યાસવાળા હાઇ-સ્પીડ એર કેનન પર હાથ ધરવામાં આવ્યો હતો. હાઇ-સ્પીડ ઇમ્પેક્ટ ટેસ્ટ ડિવાઇસ (આકૃતિ 2 જુઓ) માં હાઇ-સ્પીડ એર ગન, ઇમ્પેક્ટ પહેલા અને પછી લેસર સ્પીડ માપન ડિવાઇસ, બુલેટ બોડી, સેમ્પિન ઇન્સ્ટોલેશન ફિક્સ્ચર (આકૃતિ 2 ના ઉપર જમણા ખૂણે), અને બુલેટ બોડી સેફ્ટી રિકવરી ડિવાઇસનો સમાવેશ થાય છે. બુલેટ બોડી એક શંકુ-માથાવાળી નળાકાર બુલેટ (આકૃતિ 2) છે, અને બુલેટનું કદ 24.32 ગ્રામ છે જેનો વ્યાસ 14.32 મીમી છે; ઇમ્પેક્ટ સ્પીડ 45 મીટર/સેકન્ડ (ઇમ્પેક્ટ એનર્જી 46 J), 68 મીટર/સેકન્ડ (ઇમ્પેક્ટ એનર્જી 70 J), 86 મીટર/સેકન્ડ (ઇમ્પેક્ટ એનર્જી 90 J) ઇમ્પેક્ટ છે.

2. 4 નમૂનાઓનું નુકસાન શોધવું

અસરથી પ્રભાવિત થયા પછી, કાર્બન ફાઇબર કલર ઇપોક્સી કમ્પોઝિટ કમ્પોઝિટ લેમિનેટ લેયર એજઆઉટ પ્લેટનો ઉપયોગ CFRP લેમિનેટ પ્લેટના આંતરિક અસર નુકસાનને શોધવા માટે કરવામાં આવે છે, અને અસર નુકસાન વિસ્તારના પ્રક્ષેપણ ક્ષેત્રને છબી વિશ્લેષણ સોફ્ટવેર UTwim દ્વારા માપવામાં આવે છે, અને ક્રોસ-સેક્શનલ વિનાશની વિગતવાર સુવિધાઓ ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપ અને ફીલ્ડ 3D માઇક્રોસ્કોપિક સિસ્ટમની અલ્ટ્રા-ડેપ્થ સ્કેનિંગ દ્વારા અવલોકન કરવામાં આવે છે.

૩ પરિણામો અને ચર્ચાઓ

૩. ૧ ભેજ શોષણ લાક્ષણિકતાઓના નમૂનાઓ

કુલ ૩૭.૭ ડી, સંતૃપ્ત ભેજ શોષણનો સરેરાશ ૧.૭૮૦% છે, જેનો પ્રસાર દર ૬.૧૮૩x૧૦.૭લીનએલ૨/સેકન્ડ છે. CFRP લેમિનેટ નમૂનાનો ભેજ શોષણ વળાંક આકૃતિ ૩ માં દર્શાવવામાં આવ્યો છે. આકૃતિ ૩ પરથી જોઈ શકાય છે તેમ, નમૂનાના ભેજ શોષણનો પ્રારંભિક વિકાસ દર રેખીય છે, રેખીય તબક્કા પછી, ભેજ શોષણનો વિકાસ દર ઘટવા લાગે છે, લગભગ ૨૩ ડી પછી સ્થિર સ્થિતિ સ્તર સુધી પહોંચે છે, અને સમય પછી ભેજ શોષણ સંતૃપ્તિ સુધી પહોંચે છે. તેથી, નમૂનાનું ભેજ શોષણ બે-તબક્કાના ભેજ શોષણ મોડને અનુરૂપ છે: ભેજ શોષણનો પ્રથમ તબક્કો તાપમાન અને ભેજની સંયુક્ત ક્રિયાને કારણે છે, સામગ્રી દ્વારા ભેજમાં છિદ્રો, છિદ્રો, તિરાડો અને અન્ય ખામીઓ સામગ્રીની અંદર ફેલાય છે; પાણીનો પ્રસાર ધીમો છે અને ધીમે ધીમે આ તબક્કે સંતૃપ્તિ સુધી પહોંચે છે.

3. 2-સ્તરના લેમિનેટ બોર્ડની દેખીતી વિનાશની લાક્ષણિકતાઓ

86 મીટર/સેકન્ડની અસર ગતિ જ્યારે નમૂનાનો આગળનો ભાગ, દેખીતા વિનાશ પ્રોફાઇલ નકશાનો પાછળનો ભાગ, સૂકા ઓરડાના તાપમાનના નમૂના દ્વારા, ભીના ગરમ સંતૃપ્તિ નમૂનાના આગળના વિનાશ આકાર જેવો હોય છે, ત્યારે અસરમાં રહેલા બે નમૂનાઓ, પાયામાં તિરાડોને કારણે, ફાઇબરના પ્રથમ સ્તર સાથે તેનો વિનાશ ચોક્કસ સરકી જાય છે. આના કારણે આગળનો ભાગ લંબગોળ અથવા લંબચોરસ આકાર આપે છે, અને સબસ્ટ્રેટમાં તિરાડ જોવા ઉપરાંત, તંતુઓ તૂટતા જોઈ શકાય છે. સૂકા ઓરડાના તાપમાનના નમૂના દ્વારા, આકારના વિનાશની પાછળના ભાગમાં ભીના ગરમ સંતૃપ્તિ નમૂના જોઈ શકાય છે કે અસર દિશામાં પાછળના ભાગમાં ચોક્કસ બલ્જ છે, અને તે ક્રોસ-આકારની તિરાડ રજૂ કરે છે. તે સ્પષ્ટ છે કે ફાઇબર ફ્રેક્ચર, બેઝ ક્રેકીંગ અને ઇન્ટરલેયર ફ્રેક્ચર (લેયરિંગ) વિનાશના ત્રણ સ્વરૂપો, ફાઇબરનો છેલ્લો ભાગ ઉપાડવામાં આવે છે પરંતુ તૂટતો નથી, ફક્ત લેયરિંગ અને ફાઇબર/બેઝ ક્રેકીંગ. ફાઇબર ફ્રેક્ચર પણ અલગ છે, જેમ કે આગળના અને પાછળના નુકસાનની સરખામણી પરથી જોઈ શકાય છે. આગળનો ભાગ કમ્પ્રેશન અને શીયરને કારણે ફાઇબર અને સબસ્ટ્રેટના ફ્રેક્ચરનું કારણ બને છે. પાછળનો ભાગ ખેંચાણને કારણે ફાઇબર તૂટી ગયો અને સબસ્ટ્રેટને સ્તર આપ્યું. આકૃતિ 4 એ 45 મીટર/સેકન્ડ, 68 મીટર/સેકન્ડ, 86 મીટર/સેકન્ડની આંચકાની ગતિ દર્શાવે છે જ્યારે નમૂનાના આંતરિક નુકસાન C સ્કેન થાય છે. આકૃતિના કેન્દ્રમાં અંદાજિત ગોળ l ગ્રે રેખા દ્વારા દર્શાવેલ વિસ્તાર ડેમેજહોલનો અંદાજિત વિસ્તાર છે. દરેક નાના ચાર્ટની ઉપર અને નીચે કાળી રેખા નમૂનાના પાછળના છાલવાળા વિસ્તાર માટેનો વિસ્તાર દર્શાવે છે. આકૃતિ (b) (d) (f) માં સફેદ રેખામાં ચિહ્નિત થયેલ વિસ્તાર સીમા સાથે નમૂનાને આંતરિક નુકસાન છે. ગ્રાફ દર્શાવે છે કે અસરની ગતિ વધવા સાથે અસર ઊર્જા વધે છે. લેમિનેટેડ પ્લેટ અસર દરમિયાન વધુ ઊર્જા શોષી શકે છે (ચોક્કસ મૂલ્યો માટે આકૃતિ 6 જુઓ), જેના પરિણામે લેમિનેટ નુકસાન પ્રક્ષેપણનો વિસ્તાર વધે છે: શુષ્ક ઓરડાના તાપમાનના નમૂનાને ભીના ગરમ સંતૃપ્તિ નમૂનાના ચિત્ર સાથે સરખાવીને, તે જોઈ શકાય છે કે નમૂનાની ભીની-ગરમ સંતૃપ્તિ સ્થિતિમાં સીમા સાથે ઉત્પન્ન થયેલા નમૂનાનું આંતરિક નુકસાન (સફેદ રેખા) છે, મુખ્યત્વે શોષણ પ્રક્રિયાને કારણે. લેમિનેટ પ્લેટમાં સબસ્ટ્રેટનું પ્લાસ્ટિસાઇઝેશન અને ફાઇબર-બેઝ ઇન્ટરફેસના નબળા પડવાથી અસર પ્રક્રિયા દરમિયાન સીમા લેમિનેટ પ્લેટ પર ચોક્કસ અસર કરે છે. આકૃતિ અનુસાર, સૂકી સ્થિતિમાં નમૂનાનો પાછળનો છાલનો વિસ્તાર (કાળી રેખા) ભીની ગરમ સંતૃપ્તિ સ્થિતિથી બહુ અલગ નથી.

૩. ૩-સ્તર પેનલની વિગતવાર વિનાશક સુવિધાઓ

અલ્ટ્રા-ડેપ્થ 3D માઇક્રોસિસ્ટમ અને સ્કેનિંગ ઇલેક્ટ્રોન મિરર દ્વારા લેવામાં આવેલ CFRP લેયર જોઈન્ટ પ્લેટનો ક્રોસ-સેક્શનલ ડેમેજ ફીચર મેપ, જે 45 મીટર/સેકન્ડ, સૂકી અને ભીની અને ગરમ અસર ગતિ સાથે લેવામાં આવ્યો છે, તે દર્શાવે છે કે બંને સ્થિતિમાં નમૂનાના નુકસાનમાં વિનાશના ત્રણ સ્વરૂપોનો સમાવેશ થાય છે: ફાઇબર ફ્રેક્ચર, બેઝ ક્રેકીંગ અને ઇન્ટરલેયર ફ્રેક્ચર. પરંતુ બે નમૂનાઓનો આધાર અલગ રીતે તિરાડ પડે છે. સૂકી સ્થિતિમાં સબસ્ટ્રેટનું ક્રેકીંગ ફાઇબર અને સબસ્ટ્રેટ વચ્ચેના જોડાણ પર તિરાડ પડે છે. જો કે, ભીની ગરમીની સારવાર પછી સબસ્ટ્રેટનું ક્રેકીંગ સબસ્ટ્રેટના ટુકડાઓ બહાર પડવા સાથે છે. ભીના અને ગરમ વાતાવરણમાં વોલ્ડ-એસેનબેટ અને અન્ય સામગ્રીઓ સ્ટ્રક્ચરની સ્ટ્રક્ચરની ઇમ્પેક્ટ કામગીરી અને ફાઇબર સબસ્ટ્રેટ ઇન્ટરફેસ ડિગ્રેડેશન સંયુક્ત રીતે નક્કી કરે છે, ભીના ગરમ વાતાવરણમાં, રેઝિન બેઝમાં CFRP લેયર પ્લેટ ચોક્કસ માત્રામાં પાણીનું શોષણ અનુભવે છે, પાણી ટપકવાથી રેઝિન સબસ્ટ્રેટ ઓગળી જશે. કાર્બન ફાઇબર શોષક નથી, પછી બંને વચ્ચે ભીનું વિસ્તરણ હોવું જોઈએ, આ તફાવત સબસ્ટ્રેટ અને ફાઇબર વચ્ચેના ઇન્ટરફેસને નબળો પાડે છે, સબસ્ટ્રેટની મજબૂતાઈ ઘટાડે છે. જ્યારે અસર લોડને આધિન હોય છે, ત્યારે સબસ્ટ્રેટના ટુકડાઓ સરળતાથી બહાર નીકળી જાય છે, જેના પરિણામે શુષ્ક ઓરડાના તાપમાને નમૂનાના નુકસાન ઇન્ટરફેસથી તફાવત જોવા મળે છે. સ્કેન કરેલા ઇલેક્ટ્રિક મિરરની વિગતવાર રચના પરથી, તે જોઈ શકાય છે કે ભીના અને ગરમ પોસ્ટ-બેઝ બોડીનું ક્રેકીંગ મુખ્યત્વે પ્રેસ બ્રેકનું છૂટું ક્રેકીંગ છે, જ્યારે ભીની ગરમી પહેલાં ક્રેકીંગ મુખ્યત્વે બરડ હોય છે, અને સ્તરો વચ્ચેની આડી શીયર ક્રેક વધુ સ્પષ્ટ છે. આકૃતિમાં ઓપ્ટિકલ માઇક્રોસ્કોપ પરથી, તે જોઈ શકાય છે કે બે કિસ્સાઓમાં વિનાશના સ્વરૂપો અલગ છે, અને સૂકી સ્થિતિ પ્રતિ-ઇન્ટર-કટીંગ વિનાશ છે. મુખ્યત્વે વિનાશને કાપવા માટે, ભીની ગરમી પછી વિનાશના સ્વરૂપ માટે નોંધપાત્ર સ્તરીય વિનાશ સાથે, સ્તરીય વિનાશનું પ્રમાણ વિસ્તૃત થયું. તે વિનાશ પદ્ધતિ અને ઊર્જા શોષણ લાક્ષણિકતાઓના ખૂણાથી જોઈ શકાય છે. મેઇ ઝિયુઆને અસ્ત્ર આક્રમણના બે તબક્કા આગળ મૂક્યા: કટીંગ સ્ટેજ અને સતત આક્રમણ સ્ટેજ. ભીના ગરમ નમૂનામાં A વિસ્તાર શીયર ઇન્ટ્રુઝન સ્ટેજ વિનાશ છે, મુખ્યત્વે કારણ કે અસર પ્રક્રિયામાં, લેયરિંગ પ્લેટ સંકુચિત થાય છે અને વિનાશ વિકૃતિની રચનાને કાતરવામાં આવે છે, b વિસ્તાર સતત આક્રમણ સ્ટેજ વિનાશ છે. આ તબક્કો મુખ્યત્વે તંતુમય સ્તરના સ્ટ્રેચ સ્ટ્રેસ ઘટકની ક્રિયા હેઠળ બુલેટ બોડી ઇન્ટ્રુઝન સ્પીડમાં ઘટાડો થવાને કારણે થાય છે, અને ઉર્જા મુખ્યત્વે ફાઇબર સ્ટ્રેચ સ્ટ્રેન એનર્જી અને ઇન્ટરલેયર ફ્રેક્ચર એનર્જી (l 51) માં રૂપાંતરિત થાય છે, જેથી ફાઇબર બ્રેક el અને પાછલો ફાઇબર બ્રેક સીધી રેખામાં ન હોય. સૂકા નમૂનામાં, આ ઘટના સ્પષ્ટ નથી, અને પ્લેટનું નુકસાન વધુ ગંભીર છે, લેયર પ્લેટમાં ક્રેકીંગ સ્થિતિ છે. 3. 4 શોષણ ઊર્જા અને ડેમેજહોલ પ્રોજેક્શન એરિયા વિશ્લેષણ આકૃતિ 5 સૂકા ઓરડાના તાપમાન અને ભીના ગરમ સંતૃપ્તિ વચ્ચેનો સંબંધ દર્શાવે છે, લોન્ચ ગતિ અને શરીરના ઉર્જા નુકશાન, લગભગ 45 મીટર/સેકન્ડની ઘટના ગતિએ, બુલેટનું શુષ્ક ઓરડાનું તાપમાન બધું જ રીબાઉન્ડ થાય છે, તેથી આકૃતિમાં દર્શાવવામાં આવ્યું નથી. આકૃતિ 7 પરથી જોઈ શકાય છે કે, જ્યારે ભીના થર્મલ સંતૃપ્તિ હેઠળ પરીક્ષણ કરવામાં આવે છે, ત્યારે બુલેટ ઉર્જા નુકશાન ગંભીર હોય છે, અને ભીના ગરમીની સારવાર પછી નમૂનાની સક્શન ક્ષમતા વધે છે.

આકૃતિ 6 એ બુલેટ બોડી ઘટના ગતિના પ્રક્ષેપણ ક્ષેત્ર અને CFRP સ્તર નુકસાન છિદ્ર (આકૃતિ 4 ના ગ્રે રેખા ચિહ્નિત ભાગ) નો ગ્રાફ ડાયાગ્રામ છે, વ્યાપક આકૃતિ (4), (5), (6) જોઈ શકાય છે: (1) અસર ગતિમાં વધારા સાથે, CFRP સ્તર સ્તર નુકસાન છિદ્ર પ્રક્ષેપણ ક્ષેત્ર વધે છે; (2) શુષ્ક ઓરડાના તાપમાને નમૂનામાં નુકસાન છિદ્રનો પ્રક્ષેપણ ક્ષેત્ર ભીના ગરમ સંતૃપ્તિ કરતા મોટો હોય છે; (3) જ્યારે અસર ગતિ લગભગ 45 મીટર/સેકન્ડ હોય છે, ત્યારે ભીની ગરમીની સારવાર પછી લેમિનેટેડ પ્લેટના નુકસાન છિદ્રનો પ્રક્ષેપણ ક્ષેત્ર સૂકા ઓરડાના તાપમાનની સ્થિતિમાં લેમિનેટેડ પ્લેટ નુકસાન છિદ્રના પ્રક્ષેપણ ક્ષેત્ર કરતા ઘણો મોટો હોય છે. ભીના થર્મલ સંતૃપ્તિ નમૂના નુકસાન l-હોલ પ્રક્ષેપણ ક્ષેત્ર 85.1% વધ્યું અને લગભગ 68 મીટર/સેકન્ડની આંચકા ગતિએ, ભીના અને થર્મલ સંતૃપ્તિ સ્થિતિમાં લેમિનેટેડ પ્લેટ 18.10% વધ્યું, શોષણ મૂલ્ય (આકૃતિ 5) 15.65% વધ્યું; લગભગ 88 મીટર/સેકન્ડની અસર ગતિએ, ભીની અને થર્મલ સંતૃપ્તિ સ્થિતિમાં લેમિનેટેડ પ્લેટ 9.25% ઘટી ગઈ, શોષણ મૂલ્ય હજુ પણ 12.45% વધ્યું.

યુચેંગ ઝોંગ અને અન્ય ઉત્પાદનોના સંશોધન પરિણામોના આધારે, કાર્બન ફાઇબર-રિઇનફોર્સ્ડ કમ્પોઝિટ મટિરિયલ્સનું ભેજ શોષણ લેમિનેટ પ્લેટની સ્થિતિસ્થાપક મર્યાદા અને અસર પ્રતિકારમાં સુધારો કરે છે, અને આ પેપરમાં ડ્રાય રૂમ ટેમ્પરેચર સેમ્પલના ડેમેજહોલ હોલના પ્રક્ષેપિત વિસ્તાર અને ભીના ગરમ સંતૃપ્તિ નમૂનાને જોડે છે (ગ્રે લાઇનમાં આકૃતિ 4) બુલેટ-બોડી ઘટના ગતિ અને CFRP સ્તર નુકસાન છિદ્રના પ્રક્ષેપણ ક્ષેત્ર સાથેના સંબંધ આકૃતિ, અને CFRP સ્તર જોઇનિંગ બોર્ડના સ્તરીય નુકસાનની તુલના ત્યારે કરી શકાય છે જ્યારે અસર ગતિ સમાન અને ઓછી હોય. ભીના ગરમ સંતૃપ્તિ નમૂનાનો ડેમેજહોલ વિસ્તાર પ્રમાણમાં મોટો છે. આ ભીની ગરમીની સારવારને કારણે CFRP સ્તર સબસ્ટ્રેટ પ્લાસ્ટિસાઇઝેશન, ફાઇબર અને સબસ્ટ્રેટ ઇન્ટરફેસ અને ઇન્ટરલેયર કામગીરીને નબળી બનાવે છે, અસરમાં, નમૂના સ્તરીય નુકસાન વિસ્તરણની ભીની ગરમી સંતૃપ્તિ સ્થિતિ, નુકસાનનું પ્રમાણ વધે છે. વુ યિક્સુઆન અને અન્ય પ્રયોગોના આધારે, તેઓ જાણે છે કે ઊભી પેવિંગ દિશામાં અસર ઊર્જા મુખ્યત્વે રેઝિન સબસ્ટ્રેટ દ્વારા શોષાય છે, પછી સબસ્ટ્રેટનું પ્લાસ્ટિસાઇઝેશન ભીના અને ગરમ સંતૃપ્તિ નમૂનાને અસર પ્રક્રિયા દરમિયાન વધુ ઊર્જા શોષી લે છે, અસર પ્રતિકાર સુધારે છે, અને નુકસાન છિદ્રના પ્રક્ષેપણ ક્ષેત્રને વધારે છે; CFRP લેમિનેટ નુકસાન સંપૂર્ણપણે વિસ્તૃત થયું નથી, અસર સમાપ્ત થઈ ગઈ છે, તેથી જ્યારે અસર ગતિ વધારે હોય છે, ત્યારે CFRP લેમિનેટ નુકસાન પ્રક્ષેપણ ક્ષેત્ર પર ભીની ગરમીની સારવાર હવે ગંભીર રહેતી નથી, પરંતુ સબસ્ટ્રેટ રેઝિનના પ્લાસ્ટિસાઇઝેશનને કારણે, શોષણ ક્ષમતા હજુ પણ વધે છે.

૪ તારણો

(1) અસર વેગમાં વધારા સાથે, કાર્બન ફાઇબર રિઇનફોર્સ્ડ ઇપોક્સી રેઝિન કમ્પોઝિટ (CFRP) લેમિનેટના નુકસાન છિદ્રનો અંદાજિત વિસ્તાર વધે છે, અને શુષ્ક ઓરડાના તાપમાને નમૂનામાં નુકસાન 孑L છિદ્રનો વિકાસ દર ભીની ગરમી સંતૃપ્તિ હેઠળ કરતા વધારે હોય છે. મોટું: (2) જ્યારે અસર વેગ 45 મીટર/સેકન્ડ હોય છે, ત્યારે ભીની ગરમી સંતૃપ્તિ સ્થિતિમાં CFRP લેમિનેટનો નુકસાન પ્રક્ષેપણ ક્ષેત્ર 85.11% વધે છે, જ્યારે અસર વેગ 68 મીટર/સેકન્ડ હોય છે, ત્યારે ભીની ગરમી સંતૃપ્તિ સ્થિતિમાં CFRP લેમિનેટનો નુકસાન પ્રક્ષેપણ ક્ષેત્ર શુષ્ક ઓરડાના તાપમાન સ્થિતિમાં CFRP લેમિનેટની તુલનામાં 18% વધે છે. 10%, અસર ગતિ 86m/સેકન્ડ છે. ભીની-સંતૃપ્ત cFRP લેમિનેટ નુકસાન પ્રક્ષેપણ ક્ષેત્ર શુષ્ક ઓરડાના તાપમાન cFRP લેમિનેટની તુલનામાં 9.9% ઘટે છે. 25%; (૩) ગરમ અને ભેજવાળા વાતાવરણથી cFRP લેમિનેટ પ્રભાવિત થયા પછી, લેમિનેટનું ઇન્ટરલેયર પ્રદર્શન ઘટે છે, જેના પરિણામે ડિલેમિનેશન વિસ્તારનું વિસ્તરણ થાય છે.