بررسی تاثیر افزایش کسر حجمی فلز بر پارامترهای سختی و ظرفیت کمانشی مقطع نادانی الیاف-فلز

توسعه دانش و فناوری در طول ده گذشته، زمینه ساز پیدایش مواد جدید با ویژگی های ممتاز و درخور توجه شده است. کامپوزیت های الیاف-فلز از جمله مواد این گذشته، هستند. زمینه ساز پیدایش کامپوزیت های جدید با ساختار هیبریدی شامل یک لایه نازک فلزی اتصال یافته با کامپوزیت های تقویت شده با الیاف هست. در این دسته از مواد به دلیل اینکه پارامتر استحکام به وزن بالا می باشد. همچنین بدلیل قابلیت مصرف اقتصادی مصالح و بهینه سازی وزن سازه در صنایع مختلف همانند توربین های گازی، بدنه هواپیماها، ملخ اصلی بالگردها، فضاپیماها، زیردریایی ها، تانکرها و راکتورهای هسته ای مختار تحت خطوط اولیه، توربین های بادی، سازه اسپرال هواپیما استفاده شده است. در این مقاله سعی شده است تا با استفاده از تئوری کلاسیک لایه ای، فلز به عنوان یکی از اجزای اصلی کامپوزیت الیاف-فلز مورد بررسی قرار گیرد. از جمله مسائل مهم در طراحی سازه های کامپوزیتی، بررسی رفتار کمانشی مقاطع مرکب است. در این راستا از تئوری کلاسیک لایه ای، فلز برای مقاطع جداره نازک کامپوزیتی الیاف-فلز استفاده شده است. در ادامه با استفاده از روش عددی مربعات دیفرانسیلی و فرضیات جسم متعارف حاکم بر مقطع محاسبه شده است. در ادامه برای بررسی دقت و درستی روش حل ارائه شده، نتایج حاصل از این روش با مقدار بار کمانشی جانبی محاسبه شده و نتایج حاصل نشان می دهد که روش حل ارائه شده دارای دقت مناسبی است. نتایج حاصل از نرم افزار محدود نشان می دهد که با افزایش کسر حجمی فلز، تاثیر مثبت در سختی و بار کمانشی مقطع مرکب خواهد داشت.

کلیدواژه ها:

بار کمانشی ، تحریک نادانی ، کامپوزیت لایه ای الیاف-فلز ، تئوری کلاسیک لایه ای ، روش مربعات دیفرانسیلی