طراحی بهینه محاسبه کمانش فشاری پنل های کامپوزیتی در سازه یک هواپیمای سبک

کامپوزیتها بدلیل نسبت استحکام به وزن بالا امروزه در ساخت اغلب وسایل پرنده سبک نقش اساسی دارند. یکی از موارد مهم در طراحی سازه هواپیماهای کامپوزیتی، طراحی بهینه عضوهای عرضی پرنده میباشد. عضوهای عرضی بدنه هواپیما شامل فریمها (Frame) و بالک هدها می باشد. این عضوها وظیفه تحمل نیروهای وارده به سازه ناشی از اینرسی در هر قسمت و یا نیروها و ممانهای متمرکز وارده به سازه را دارند. برای بدست آوردن وزن بهینه در پرنده های کامپوزیتی نیاز به طراحی بهینه فریمهای آن میباشد. در این مقاله به بررسی پارامترهای طراحی بهینه پنلهای کپ فریمهای کامپوزیتی در ساخت هواپیمای سبک پرداخته شده است.با توجه به اینکه کمانش در بسیاری از موارد پارامتر بحرانی در طراحی ابعادی اجزاء سازه به حساب می آید در این خصوص به بررسی مواردی که باعث افزایش استحکام سازه در برابر تنشهای وارده به فریمها، و افزایش مقاومت در برابر کمانش (Buckling)1 سازه، به منظور بدست آوردن وزن کمتر به منظور افزایش مداومت پروازی هواپیما بررسی و مورد بحث قرار گرفته است. در این مقاله با بررسی روشهای بهینه طراحی فریم کامپوزیتی، و بررسی تنش بحرانی کمانش و جلوگیری از رخداد کمانش در پنلهای فریم های کامپوزیتی هواپیمای کامپوزیتی پرداخته شده است. همچنین حالت بهینه طراحی فریم از جنس کامپوزیت و مقاومت در برابر انواع کمانش کپ فریم هواپیمای سبک بررسی و بوسیله تحلیل المان محدود نتایج مطلوب اعتبارسنجی و استخراج گردیده است.