مدلسازی رفتار دوپایدارهای کامپوزیتی در شرایط ترمو-ویسکوالاستیک با استفاده از ساختار میله-فنر-میراگر

دوپایدارهای کامپوزیتی به‎دلیل ویژگی منحصر به‎فرد در تغییر شکل بدون نیاز به انرژی پیوسته طرفداران زیادی در صنعت به خصوص صنایع هوافضا پیدا کرده است. مزیت استفاده از این سازه‎ها، خاصیت جمع‎شوندگی در عین دستیابی به طول‎های بلند و سفتی بالا نسبت به وزن در راستای طول است. این ویژگی منحصر به‎فرد در کنار مزایای دیگر کامپوزیت‎ها همچون، استحکام ویژه بالا، سبکی و صلبیت بالا، موجب شده که در کاربردهای زیادی همچون بوم‎های بازشونده، آنتن و صفحات خورشیدی ماهواره از آن‎ها استفاده شود. در این مقاله اثرات شرایط محیطی مختلف بر دوپایداری سازه دوپایدار کامپوزیتی مورد بررسی قرار گرفته است. برای توضیح رفتار مکانیکی نوار دوپایدار کامپوزیتی (BiTS) در محیط‎های مختلف، مدل مقایسه‎ای دوبعدی متشکل از عضوهای میله‎ای صلب، فنرهای الاستیک و میراگرهای ویسکوز پیشنهاد شده است. روابط نیرو و انرژی حاکم بر مدل دوبعدی به‎دست آمد و از آن برای رسم منحنی انرژی کرنشی بی‎بعد در طول مسیر تغییر شکل برحسب متغیرهای مسئله استفاده شد. برای صحت‎سنجی رفتار مدل میله-فنر-میراگر دوبعدی در شرایط ترمو-ویسکوالاستیک، چهار BiTS ساخته شده از مواد کامپوزیتی در معرض یک چرخه خاص ترمو-ویسکوالاستیکی قرار گرفتند. مدل دوبعدی، قادر به بیان آسان‎تر پدیده دوپایداری در شرایط ترمو-ویسکوالاستیک است. نتایج حاصل از آزمایش تجربی حکایت از همخوانی رفتار دوپایدار مدل میله-فنر-میراگر دو‎بعدی در شرایط ترمو-ویسکوالاستیک دارد.

کلیدواژه ها:

bistable ، composite ، thermo-viscoelastic ، link-spring-dashpot ، non-dimensional strain energy ، دوپایدار ، کامپوزیت ، ترمو-ویسکوالاستیک ، میله-فنر-میراگر ، انرژی کرنشی بی‎بعد