محاسبه صلبیت پیچشی معادل برای مقاطع جدار نازک تک سلولی و چند سلولی از جنس مواد مرکب چندلایه ای

در این مقاله با ارائه شیوه ی نوین حل تحلیلی و ایراد فرضیات مناسب به محاسبه عبارات سفتی و به دنبال آن صلبیت پیچشی (و مدول برشی) معادل در مقاطع جدار نازک تک سلولی و چند سلولی کامپوزیتی با شکل مقطع معین پرداخته می شود و نتایج محاسبات در قالب کدهایی برای محاسبه سریع این پارامترها ارائه می گردد. در استخراج معادلات مورد نیاز، با بکارگیری فرضیات بکار رفته برای تیر اویلر- برنولی ابتدا روابط تنش- کرنش و سپس روابط کرنش- شعاع انحناء استخراج شده و در ادامه با استفاده از رابطه انرژی پتانسیل برای تیرهای الاستیک، پارامترهای سفتی تیر کامپوزیتی مذکور محاسبه می شود. در ادامه با بکارگیری پارامترهای سفتی، صلبیت پیچشی معادل برای مقاطع تک سلولی و چند سلولی جدار نازک بیان می شود. برای صحت سنجی فلسفه ارائه شده و برنامه تهیه شده متناسب با آن نتایج حاصل از کار حاضر با نتایج حاصل از المان محدود مقایسه و نتایج در قالب جدول هایی ارائه شده است. بررسی ها نشان می دهد استفاده از روش ارائه شده در این مقاله در محاسبه صلبیت پیچشی مقاطع تک سلولی و چند سلولی ساخته شده از مواد مرکب چند لایه به عنوان یک تقریب اولیه و مناسب می تواند مورد استفاده قرار گرفته و در روند تحلیل و طراحی سریع مسائل مشابه، به خصوص طراحی سازه های ساخته شده از مواد مرکب در صنعت هوایی بسیار مفید و حائز اهمیت باشد.

کلیدواژه ها:

Equivalent shear modulus ، Composite material ، Stiffness coefficients ، Single and multi-cell sections ، صلبیت پیچشی معادل ، مواد مرکب ، پارامترهای سفتی ، مقاطع تک سلولی و چند سلولی