بررسی تجربی و عددی اثر شکل تقویت کننده ها بر رفتار خمشی ورق های کامپوزیتی مشبک

با روی کار آمدن مواد کامپوزیتی، بدلیل ویژگی های منحصربفردشان، ایده هایی به منظور تقویت و بهبود کارایی آن ها ارائه شد. ایده هایی که سبب ساخت سازه های کامپوزیت مشبک شد. خواص مکانیکی ایده آل، سفتی ویژه و استحکام بالا در برابر ضربه و خستگی، این سازه را به یکی از سازه های پرکاربرد در صنایع هوایی، موشکی و دریایی تبدیل نموده است. ورق های کامپوزیتی مشبک، از یک پوسته نازک کامپوزیتی متصل به یک سری تقویت کننده های کامپوزیتی تشکیل شده است. شبکه تقویت-کننده ها منجر به افزایش قابل توجه سفتی و استحکام سازه می شود. در این تحقیق به بررسی تجربی و عددی اثر شکل تقویت کننده ها بر رفتار خمشی ورق های کامپوزیتی مشبک پرداخته شده است. برای این منظور سه نوع ورق مشبک با تقویت کننده های مثلثی، مربعی و لوزی شکل در نظر گرفته شد. برای ساخت این ورق ها، قالب سیلیکونی طراحی و ساخته شد و سپس از روش لایه چینی و لایه پیچی دستی برای ساخت ورق ها استفاده شد. نمونه های ساخته شده تحت آزمایش خمش سه نقطه ای قرار گرفتند که برای این منظور نیز فیکسچری طراحی و ساخته شد. از حل عددی مسئله و مقایسه با نتایج تجربی مشاهده شد که اختلاف بسیار کمی بین نتایج تجربی و عددی وجود دارد. نتایج تجربی نشان می دهد که سفتی خمشی ویژه ورق با تقویت کننده مربعی بترتیب ۱.۹۲ و ۱.۸۸ برابر ورق با تقویت کننده مثلثی و لوزی شکل می باشد. همچنین استحکام خمشی ورق با تقویت کننده مربعی ۱.۵۸ برابر ورق مثلثی می باشد. بنابراین ورق با تقویت کننده مربعی شکل دارای بیشترین سفتی و استحکام خمشی می باشد

کلیدواژه ها:

Flexure ، Grid composite plate ، Triangular rib ، Square rib ، rhombic rib ، خمش ، ورق کامپوزیتی مشبک ، تقویت کننده مثلثی شکل ، تقویت کننده مربعی شکل ، تقویت کننده لوزی شکل