تاثیر نفوذ رطوبت بر تخریب لوله های کامپوزیتی واینیل استر- فیبر e-glass و شبیه سازی این فرایند توسط نرم افزار abaqus

کاربرد کامپوزیت های زمینه پلیمری تقویت شده با الیاف شیشه (gfrp) در ساختارها و اجزاء گوناگون افزایش یافته است . این مواد در مقایسه با مواد معمولی ، خواص و ویژگی های بهتری را ارائه می کنند که در میان آن ها می توان به نسبت استحکام به وزن بالا و مقاومت به خوردگی عالی ، اشاره کرد . طراحی کارآمد و موثر کامپوزیت های gfrp نیازمند محدوده وسیعی از دانش در ارتباط با درک قابلیت ها و محدودیت های آن ها است . فقدان درک عمیق از رفتار کامپوزیت های gfrp می تواند بدون شک مانع بکار گیری موثر این کامپوزیت ها در کاربرد های سازه ای گردد . جنبه های مفید و قابل توجه خواص مکانیکی این کامپوزیت ها به طور گسترده مورد آزمایش قرار گرفته است ، اما تأثیر شرایط محیطی (دما ، رطوبت و غیره ) بر روی عملکرد این مواد ، نیازمند توجه و بررسی بیشتری است . هدف اصلی این پروژه بررسی اثر رطوبت و دما بر خواص مکانیکی و فیزیکی کامپوزیت های gfrp ، دوام و پایداری این سازه ها در شرایط محیطی و شبیه سازی فرایند فوق می باشد. به جهت دستیابی به اهداف این تحقیق آزمایشگاهی ، نمونه های کامپوزیتی واینیل استر- فیبر e-glass به روش filament winding ساخته شدند و در دو محیط آبی گوناگون (آب و آب دریا) در دما های مختلف غوطه ور گردیدند . متعاقباً ، میزان نفوذ رطوبت به درون نمونه های کامپوزیتی محاسبه و رفتار جذب رطوبت توسط کامپوزیت ها با رفتار جذب رطوبت مدل فیک1 مقایسه گردید . در این مطالعه جهت شبیه سازی بار های محوری- فشاری طبیعی که در کاربرد های واقعی وجود دارند ، آزمایش مکانیکی کمانش بر روی نمونه های اشباع و غیر اشباع انجام پذیرفت تا اثر جذب رطوبت بر تغییر خواص مکانیکی ارزیابی گردد. متعاقباً با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) ، تغییرات به وجود آمده در الیاف ، زمینه و فصل مشترک الیاف و زمینه در سطوح شکست ، بررسی و مقایسه گردید . در این پروژه ، آزمایش پاشش نمک نیز بر روی نمونه های کامپوزیتی انجام پذیرفت و نتایج آن با داده های بدست آمده از محیط آب دریا مقایسه گردید . همچنین در این تحقیق ، فرایند نفوذ رطوبت به درون کامپوزیت به وسیله نرم افزار abaqus شبیه سازی گردید تا توانایی آنالیز المان محدود در پیش بینی فرایند جذب رطوبت و محاسبه زمان های اشباع شدن نمونه های مدل شده ، بررسی گردد . در نهایت نتایج آنالیز المان محدود با نتایج آزمایشگاهی مقایسه گردید و همچنین در انتها ، خروجی های مهم تحلیل نفوذ جرم ، مربوط به نرم افزار شبیه سازی ، نمایش داده شده است .