تحلیل گشودگی لوله های کامپوزیتی رشته پیچی شده تحت بارگذاری فشاری به روش اجزا محدود

ساختارهای کامپوزیتی نوعی آلیاژ پیشرفته هستند که به دلیل خواص مطلوبی از جمله مرز شکست بالا و صرفه جویی وزنی وهمچنین خواص صنعتی دیگری نظیر مقاومت در برابرآتش، حد تحمل بالا ومقاومت در برابر ضربه و خوردگی به طور گسترده در صنایع گوناگون کاربرد دارند. طراحی و ساخت سازه های لوله ای شکل کامپوزیتی، که بیشتر درصنایع هوافضا، صنایع موشکی و درخطوط انتقالسیالات کاربرد دارند، باتوجه به نوع کاربرد و نحوه ی بارگذاری،ازاهمیت ویژه ای برخورداراست. برای شناخت هر چه بیشتراین مواد و پیش بینی رفتار مکانیکی آنهادرعمل، بایدشناخت رفتار سازه ای آن به ویژه اثر نقص های هندسی اجتناب ناپذیر مانند گشودگی های مختلف درآنها مورد مطالعه قرار گیرد. دراین مقاله به بررسی تاثیر هندسه گشودگی، در سازه های کامپوزیتی لوله ای شکل که به روش رشته پیچی ساخته و تحت اثر بارگذاری فشاری قرار گرفته اند،پرداخته می شود. به این منظور ابتدا لوله باابعاد مشخص و بااعمال بارگذاری فشاری معلوم مدل سازی شد. سپس به کمک نرم افزاراجزامحدودABAQUSو باتوجه به معیار شکست ماکزیمم تنش، تغییرات تنش ایجاد شده در لوله کامپوزیتی بررسی شد. نتایج نشان می دهد که با تغییر هندسه گشودگی ایجاد شده در لوله های کامپوزیتی، از هندسه دایروی به هندسه بیضوی تمرکز تنش ایجاد شده بیشتر شده و باعث افزایش گشودگی لوله کامپوزیتی می شود. از طرفی پارگی کلاف ها در یک ساختار بافته شده به دلیل کاهش مقاومت در برابر بارهایاعمال شده، باعث افزایش مقدار تنش ماکزیمم در ساختار می شود. که این مقدار افزایش تنش در هر دو هندسه بارگذاری با ازدیاد تعداد کلافهای پاره شده به شدت زیاد می شود.

کلیدواژه ها:

لوله کامپوزیتی ، تحلیل هندسه گشودگی ، بارگذاری فشاری ، آنالیز اجزا محدود ، معیار شکست