พฤติกรรมความล้าภายใต้แรงดึงของชิ้นส่วนเหล็กที่เสริมกำลังด้วยแผ่นคาร์บอนไฟเบอร์

Abstract

บทความนี้ศึกษาพฤติกรรมความล้าภายใต้แรงดึงของชิ้นส่วนเหล็กที่เสริมกำลังด้วย Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP) โดยใช้ระเบียบวิธีไฟไนท์อิลิเมนท์ ขั้นตอนแรกเป็นการสอบเทียบความถูกต้องของ หลังจากนั้นจึงทำการศึกษาค่าตัวแปรที่มีผลต่อพฤติกรรมความล้าของชิ้นส่วน เหล็กที่เสริมกำลังด้วย CFRP โดยมีตัวแปรที่ทำการศึกษา 3 ตัวแปร คือ ช่วงของความเค้นกระทำ (stress range) ความหนากาว และความหนาของแผ่น CFRP ผลการศึกษาพบว่าแบบจำลองไฟไนท์อิลิเมนท์มีความถูกต้องอยู่ในระดับที่ยอมรับได้ ส่วนผลการศึกษาค่าตัวแปรที่มีผลต่อพฤติกรรมความล้าของชิ้นส่วนเหล็กที่เสริมกำลังด้วย CFRP พบว่าเมื่อทำการเพิ่มช่วงของความเค้นกระทำจะทำให้ค่าสตีฟเนสของชิ้นส่วนนั้นจะลดลงอย่างเห็นได้ชัด การเพิ่มความหนาของกาวอย่างเดียวจะเพิ่มความสามารถในการรับแรงเฉือนของชั้นกาว ทำให้อายุการใช้งานเพิ่มขึ้นตามไปด้วย สำหรับการเพิ่มความหนาของแผ่น CFRP อย่างเดียวจะทำให้ค่าความเค้นเฉือนสูงสุดในบริเวณกาวจะเพิ่มขึ้น ทำให้ชั้นกาวกลายเป็นตัวควบคุมการส่งผ่านของแรงระหว่างแผ่นเหล็กไปยังแผ่น CFRP ทำให้อายุการใช้งานลดลง