تحلیل کمانش و پس کمانش لوله کامپوزیتی تقویت شده با آلیاژ حافظه دار تحت فشار داخلی

این پژوهش به بررسی رفتار کمانش و پس کمانش لوله های کامپوزیتی تحت فشار داخلی، با تمرکز بر تاثیر حضور سیم های نایتینول با اثر حافظه شکلی در بهبود ظرفیت مکانیکی و کنترل پس کمانش می پردازد. لوله ها از جنس کامپوزیت کربن-اپوکسی T۳۰۰/۵۲۰۸ ساخته شده و به روش الیاف پیچی با لایه چینی ]۵۵-/۵۵[ تولید شدند. سیم های حافظه دار تحت پیش کرنش ۵% در چند لایه جاسازی شدند تا نیروی فشاری در برابر تنش های پسماند کششی ناشی از پخت ایجاد کنند و عملکرد مکانیکی لوله ها را تقویت نمایند. سه نمونه شامل لوله بدون سیم حافظه دار و بدون فشار داخلی، لوله بدون سیم حافظه دار تحت فشار داخلی و لوله تقویت شده با سیم حافظه دار تحت فشار داخلی در نرم افزار آباکوس تحلیل شدند. تحلیل کمانش با استفاده از حل گر اغتشاش خطی، کمانش و بررسی پنج مود اول انجام شد؛ تحلیل پس کمانش با حل گر استاتیکی عمومی غیرخطی و اعمال انحراف اولیه مطابق مود I صورت گرفت. نتایج نشان داد که حضور سیم حافظه دار موجب افزایش کمتر از ۱% نیروی بحرانی کمانش و افزایش ۲۰% ظرفیت فشار داخلی لوله ها می شود، بدون آن که رفتار پس کمانش تحت فشار داخلی تغییر منفی پیدا کند. این یافته ها نشان می دهد که استفاده از آلیاژ حافظه دار می تواند یک راهکار موثر و عملی برای بهبود عملکرد مکانیکی و افزایش ظرفیت فشار لوله های کامپوزیتی، به ویژه در کاربردهای صنعتی و سازه های پیشرفته باشد.

کلیدواژه ها:

لوله های کامپوزیتی ، رفتار کمانش ، رفتار پس کمانش ، آلیاژ حافظه دار ، فشار داخلی