ساخت و مجهزسازی ماشین ضربه سقوطی کم سرعت جهت تعیین ظرفیت جذب انرژی در فوم کامپوزیتی با زمینه آلومینیوم

حسین فراهت، دانشجوی دکتری مهندسی مکانیک دانشگاه بیرجند سیدیوسف احمدی بروغنی، دانشیار و رئیس دانشکده مهندسی دانشگاه بیرجند

Abstract(in Persian; no English abstract is available)

در مقاله حاضر، ظرفیت جذب انرژی فوم آلومینیوم a356 تقویت شده با ذرات sic تحت بار ضربه ای مورد مطالعه قرار گرفته و نتایج جدیدی حاصل گردید. ماده فومی با استفاده از روش ذوبی به کمک عامل فوم ساز caco3، ساخته شد. دستگاه آزمون ضربه سقوطی در مقیاس آزمایشگاهی طراحی و ساخته شد. مدار کامل نیروسنج دینامیکی (لودسل) طراحی و روی آن نصب گردید. آزمایش ضربه با استفاده از یک ضارب نیم کروی و با سرعت 6.70 m/s، بر روی نمونه های فوم انجام شد. نمودار تغییرات نیرو بر حسب زمان به دست آمد و نتایج حاصله، با نتایج به دست آمده از سنسور پیزوالکتریک مقایسه شد که مطابقت خوبی بین آن ها وجود دارد. پاسخ ضربه به دست آمده برای فوم-کامپوزیتی a356/sicp، یک پاسخ کم نوسان (حداکثر با 5.8% نوسان) و پایدار است که بیانگر طراحی مناسب ماشین و خروجی قابل اعتماد آن می باشد. هم خوانی رفتار ماده با نتایج محققین دیگر نیز، بر این امر صحه می گذارد. پاسخ مذکور شامل سه ناحیه الاستیک، بار پلاتو و شکست می باشد؛ در ناحیه پلاتو، فوم می تواند تغییرشکل های پلاستیک را در یک بار تقریباً ثابت تحمل نماید. پایان ناحیه پلاتو و شروع ناحیه شکست ماده، در لحظه ای اتفاق می افتد که نرخ انرژی جذب شده توسط فوم کاهش می یابد. مقدار بار پلاتو و انرژی جذب شده که توسط لودسل برآورد شده است، بترتیب برابر با 1.62 kn و 22.04 j بوده که در مقایسه با سنسور پیزوالکتریک، دارای خطای نسبی 1.8 و 7.7 درصد می باشد. مقدار (و درصد) انرژی جذب شده در نواحی الاستیک، پلاتو و شکست بترتیب برابر با 6.07 j (27.5%)، 6.58 j (29.9%) و 9.39 j (42.6%) می باشد.