کرنش نهایی و درجه ناهمسان گردی در ورق های کامپوزیتی موج دار

در کاربردهایی مانند فناوری مورفینگ، دارا بودن میزان کرنش و ناهمسان گردی زیاد یکی از ملزومات و مزایای بسیار کاربردی است. ورق های موج دار به دلیل هندسه ی مواج شان این پتانسیل را دارند که در اثر اعمال نیروی کششی دچار تغییر شکل زیاد ی می شوند. در این پژوهش برای بررسی میزان کرنش نهایی و ناهمسان گردی در ورق های کامپوزیتی موج دار نمونه هایی از جنس شیشه/ اپوکسی با هندسه های شبه-سینوسی، مربعی، مثلثی و ذوزنقه ای ساخته شده و تحت آزمون کشش و خمش در راستای طولی و عرضی موج قرار گرفتند. در ادامه به منظور بررسی میزان ناهمسان گردی در نمونه های موج دار، دو مفهوم بدون بعد درجه ی ناهمسان گردی کششی و خمشی تعریف شده و براساس آن میزان ناهمسان گردی به صورت نظری و تجربی مورد بررسی قرار گرفته است. معادلات نظری مورد استفاده در این پژوهش، روابط تحلیلی ارایه شده توسط یوکوزوکی (نمونه شبه- سینوسی) و همین نویسندگان (نمونه های ذوزنقه ای، مربعی و مثلثی) هستند. نتایج تجربی نشان می دهد که ورق های کامپوزیتی موج دار این قابلیت را دارند که تا ۹۰ درصد کرنش نهایی داشته باشند. میزان کرنش نهایی در نمونه های موج دار به دامنه و گام المان ها و به عبارت دیگر به تعداد المان ها در واحد طول بستگی دارد. به طور کلی می توان گفت ورق های کامپوزیتی موج دار با هندسه ی شبه- سینوسی دارای کرنش نهایی زیادی (بیش از ۵۰ درصد) هستند. مقایسه نتایج مربوط به المان های ذوزنقه ای و مربعی نشان می دهد که یکی از عوامل مهم (به نوعی مهم ترین عامل) در میزان کرنش نهایی، دامنه ی ورق است. به طور کلی با افزایش دامنه و تعداد المان ها در واحد طول، میزان کرنش نهایی افزایش ولی با افزایش گام میزان آن کاهش می یابد.

کلیدواژه ها:

Morphing technology ، Composite ، Anisotropic behaviour ، Ultimate strain ، Corrugated sheets. ، تکنولوژی مورفینگ ، کامپوزیت ، درجه ناهمسان گردی ، کرنش نهایی ، ورق های موج دار