اثر نقص هندسی بر کمانش محوری پوسته های ساده و مشبک کامپوزیتی با و بدون گشودگی

هرچند مطالعات گسترده ای در زمینه اثر نقص هندسی بر کمانش پوسته های ساده انجام شده است، اما پوسته های مشبک کمتر مورد توجه قرار گرفته اند. در مقاله حاضر اثر نقص هندسی بر کمانش پوسته های ساده و مشبک کامپوزیتی با و بدون گشودگی بررسی شده است. بدین منظور نمونه های آزمایشگاهی مختلفی ساخته و تست شده است. همچنین طبق استاندارد، خواص مکانیکی الیاف و زمینه و نیز درصد حجمی الیاف به کار رفته در پوسته و ریب تعیین شده و نهایتا خواص مکانیکی هر یک از اجزا به کمک روابط میکرومکانیک محاسبه شده است. از این خواص برای مدل سازی دقیق مسئله در نرم افزار المان محدود آباکوس استفاده شده است. دو تحلیل خطی مقدار ویژه و نیز تحلیلی غیر خطی، که امکان در نظر گرفتن نقص هندسی را فراهم می کند، به کار گرفته شده است. نتایج به دست آمده از مدل عددی به کمک نتایج تست تجربی اعتبارسنجی شده است. در نهایت با استفاده از این مدل، اثر اندازه ضریب نقص هندسی بر پوسته های ساده و مشبک با و بدون گشودگی مطالعه شده است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که میزان اثرگذاری نقص هندسی بر بار بحرانی پوسته مشبک کمتر از پوسته های ساده است، با این وجود در نظر نگرفتن این نقایص و استفاده از تحلیل مقدار ویژه بار بحرانی را بسیار بیشتر از مقدار واقعی تخمین می زند. این موضوع به خصوص برای پوسته های بدون گشودگی از اهمیت بیشتری برخوردار است. چرا که در وجود گشودگی در پوسته ها خود به عنوان یک نقص قابل توجه عمل کرده و اثرگذاری نقص هندسی را کاهش می دهد.

کلیدواژه ها:

Geometrical Imperfection ، Stiffened Composite Cylinder ، opening ، Experimental study ، Numerical analysis ، نقص هندسی ، پوسته مشبک کامپوزیتی ، گشودگی ، تست تجربی ، مطالعه عددی