مدلسازی وتحلیل رفتار مکانیکی چندلایه های کامپوزیتی دریل کاری شده تحت بار کششی و فشاری

در این مقاله، ابتدا روند مدلسازی تورق ناشی از فرآیند دریل کاری سنتی با مته دریل پیچشی در چندلایه های کامپوزیتی در بستر اجزاء محدود، شرح داده شده و نتایج دریل کاری در یک چندلایه بررسی می گردد. سپس رفتار مکانیکی این چندلایه حاوی تورق، تحت بارگذاری تک محوری مورد مطالعه قرار گرفته و نتایج تحلیل حاضر با ادبیات موجود مورد مقایسه قرار می گیرد. برای این تحلیل، ویژگی ها و رفتار مکانیکی و استحکامی لایه های کامپوزیت به ترتیب با نگارش قوانین ساختاری مواد ناهمسانگرد و معیار آسیب هاشین، در قالب زیرروال وی یومت در نرم افزار آباکوس به لایه ها اختصاص داده می شود. به منظور پایش پدیده تورق، بین لایه ها از المان های چسبنده تابع قانون کشش- جدایش دو خطی استفاده می شود. بین نتایج تحلیل اجزاء محدود حاضر و نتایج پژوهش های پیشین تطابق خوبی برقرار است. در ادامه، رفتار چندلایه کامپوزیتی سوراخدار حاوی تورق اولیه ناشی از دریل کاری، تحت بار کششی و فشاری مورد بررسی قرار می گیرد. نتایج نشان می دهد در حالتی که تورق اولیه در اطراف سوراخ اعمال شود، نسبت به حالتی که صفحه سوراخدار بدون توجه به تورق اولیه تحلیل شود، استحکام کششی و فشاری قطعه به ترتیب به طور میانگین به میزان۵.۵ و ۱۹.۵درصد کاهش یافته است. هر چه اندازه ناحیه تورق بیشتر باشد، افت استحکام نیز بیشتر خواهد بود.

کلیدواژه ها:

کامپوزیت های چندلایه ، سوراخکاری ، تورق ، بار تک محوری ، تحلیل اجزاء محدود