تاثیر تخلخل بررفتار کمانش و پسکمانش پوسته چنبره ای ناقص ساندویچی، با هسته فراماده فراکشسان فعال شده توسط گرافن-اوریگامی

پژوهش حاضر به بررسی اثر تخلخل بر رفتار کمانش و پسکمانش پوسته های چنبره ای ناقص، با هسته فراماده فراکشسان فعال شده توسط گرافن-اوریگامی (auxetic metamaterials enabled- graphene origami) و لایه های خارجی متخلخل تقویتشده با نانولوله های کربنی، با توزیع یکنواخت و مدرج تابعی میپردازد. سه نوع توزیع تخلخل یکنواخت، متقارن و نامتقارن در راستای ضخامت الیههای خارجی در نظر گرفته شده است. پوسته ها توسط یک بستر االستیک احاطه شده و تحت بارگذاری ترکیبی محوری و شعاعی قرار دارند. خاصیت فراکشسانی هسته با تنظیم دقیق درصد گرافن-اوریگامی و پارامترهای هندسی به طور موثر کنترل می شود و خواص مکانیکی آن با استفاده از مدل های میکرومکانیکی مبتنی بربرنامه نویسی ژنتیک (genetic programming) تخمین زده میشود. معادلات تعادل غیرخطی پوسته های چنبره ای کمعمق بر اساس تئوری پوسته دونل (Donnell)، با در نظر گرفتن فرضیههای غیرخطی هندسی ونکارمان (Von Kármán) و تقریب های استاین و مک المن (Stein and McElman) ارائه شده اند، و همچنین بستر االستیک وینکلر-پاسترناک (Winkler –Pasternak) برای شبیهسازی اثر متقابل بین پوسته و بستر االستیک در نظر گرفته میشود. با استفاده از روش گالرکین معادلات غیرخطی پوسته چنبره ای ناقص تحت شرایط مرزی تکیهگاه ساده حل می شود و رابطه غیرخطی بار-تغییرمکان استخراج می گردد. به منظور صحت سنجی رویکرد جاری، نتایج به دست آمده با تحقیقات موجود مقایسه می گردد و سپس مطالعات پارامتری به منظور بررسی تاثیر ضرایب و الگوهای مختلف توزیع تخلخل، و بستر االستیک بر عملکرد کمانش و پس کمانش پوسته چنبره ایی ناقص، تحت اثر بارگذاری های مکانیکی ترکیبی انجام میشود. نتایج این بررسی نشان می دهد که افزایش ضریب تخلخل، مقاومت کمانشی، پس کمانشی و ظرفیت باربری پوسته چنبره ای ناقص را بهطور قابل توجهی کاهش میدهد.

کلیدواژه ها:

کمانش و پس کمانش ، تخلخل ، فراماده فراکشسان ، پوسته چنبره ای ناقص ، نانولوله کربنی