تحلیل پس کمانش کامپوزیت های چندلایه دارای گشودگی به روش های تجربی، عددی و نوار محدود

طراحی بهینه چندلایه های حاوی گشودگی تحت فشار به منظور دست یابی به بیشترین مقاومت کمانشی در مقایسه با وزن سازه امری بسیار ضروری، خصوصا در سازه های هوایی است. در این پژوهش رفتار کمانش و پس کمانش ورق چندلایه های کامپوزیتی با لایه چینی متعامد متقارن شامل گشودگی با قطرهای مختلف به صورت تجربی، نیمه تحلیلی و عددی بررسی شده است. برای بررسی نیمه-تحلیلی کمانش ورق کامپوزیتی دارای گشودگی داخلی، یک روش نیمه انرژی نوار محدود توسعه داده شده است. جهت بررسی عددی نیز از روش اجزاء محدود استفاده شده است. پارامترهای مادی لازم برای مدل سازی از آزمایشات استاندارد به دست آمده اند. نتایج حاصل از پژوهش جاری نشان می دهند که ابعاد گشودگی تاثیر قابل ملاحظه ای بر میزان سفتی صفحه ندارد ولی میزان بار کمانش با افزایش اندازه گشودگی کاهش چشمگیری می یابد. همچنین با افزایش تعداد لایه ها هم میزان سفتی و هم میزان بار کمانش افزایش قابل توجهی پیدا می کند. در مقایسه بین دو پارامتر یاد شده، مشاهده می شود که تاثیر افزایش تعداد لایه ها در مقایسه با قطر سوراخ تاثیر بیشتری بر بار کمانش دارد. بررسی ها نشان می دهد، مطابقت مناسبی بین نتایج رفتار کمانشی حاصل از روش های نیمه تحلیلی و اجزا محدود با نتایج تجربی وجود دارد.

کلیدواژه ها:

Finite strip method ، Post-buckling ، Circular cutout ، روش نوار محدود ، پس کمانش ، گشودگی دایروی