چکیده: ساختارهای حفاظتی لوله‌ای شکل، به‌منظور کاهش آسیب رسیدن به سرنشینان خودرو ساخته می‌شوند. محققین ابتدا این لوله‌ها را به علت سبک ‌ بودن، از جنس آلومینیوم و سپس به ‌منظور افزایش استحکام در برابر بارهای خمشی از مواد کامپوزیتی تولید کردند. این لوله ها با اینکه استحکام خمشی بالایی داشتند ولی با تغییرفرم الاستیک می شکستند و به دلیل نامناسب بودن رفتار شکست این لوله ها، رویکرد تحقیقات به سمت لوله‌های هیبریدی پیش رفت. لوله‌های هیبریدی آلومینیوم-کامپوزیت جداره نازک با مقطع دایره‌ای با استفاده از روش رشته پیچی به‌منظور افزایش استحکام خمشی و بهبود رفتار شکست، همچنین تغییرفرم الاستیک و پلاستیک تولید شدند. ساخت این لوله‌ها با روش رشته پیچی به این صورت است که ابتدا الیاف قرقره ای پس از آغشته و ترسازی در حمام رزین اپوکسی و عبور از شانه‌ها به ‌منظور مرتب‌ سازی الیاف با زاویه پیچش ۲۵ درجه برروی سنبه یا زیر لایه که لوله آلومینیومی است، پیچانده می شوند. سپس این لوله‌ها در آون و دمای 100درجه سانتی گراد به مدت ۲ ساعت تحت عملیات پخت قرار گرفته و عملیات ساخت لوله‌ها به پایان می رسد. به کمک آنالیز میکروسکوپ الکترونی روبشی، ساختار مقاطع لوله آلومینیوم و الیاف، مکانیزم و رفتار شکست مقطع آن در اثر بارگذاری‌های فشاری و خستگی، همچنین شناسایی عیوب به وجود آمده از جمله ترک، تورق و سایش بررسی شد. پیش از انجام آنالیز میکروسکوپ الکترونی روبشی، آزمون های مکانیکی خمشی، خستگی و فشاری انجام شد. در آزمون خمشی، نتایج نشان داد که با افزایش ضخامت کامپوزیت، استحکام خمشی در اثر بارگذاری افزایش می‌یابد و استحکام الیاف کربنی نسبت به الیاف شیشه به دلیل انعطاف پذیر بودن ماده و مدول الاستیسیته بالا در اثر بارگذاری افزایش می‌یابد. همچنین برای افزایش بیشتر استحکام خمشی و رفتار شکست بسیار مناسب از لوله‌های هیبریدی آلومینیوم-کامپوزیت با الیاف شیشه و کربن به‌صورت دولایه به‌عنوان لوله پیشنهادی مورد آزمایش و بررسی قرار گرفت. در آزمون فشاری نتایج نشان داد که با افزایش ضخامت، استحکام فشاری افزایش می یابد و همچنین استفاده از الیاف کربنی و هیبریدی الیاف شیشه و کربن باعث بهبود مکانیزم شکست و کمتر شدن عیوب می شود. همچنین استحکام فشاری این لوله ها نسبت به الیاف شیشه ای افزایش می یابد. در آزمون خستگی مشاهده شد: که لوله کربنی به علت انعطاف پذیری و مدول الاستیسیته بالا، تنش بیشتری را در تعداد سیکل‌های بالا نسبت به لوله با الیاف شیشه‌ای تحمل می کنند و به دلیل انعطاف پذیر بودن، ترک و شکست ترد در آن‌ها کمتر ایجاد می شود.