تحلیل استاتیکی و دینامیکی تیر جدار نازک کامپوزیتی با الیاف خمیده

در این تحقیق تحلیل استاتیکی و دینامیکی بال هواپیما ساخته شده از مواد مرکب، به روش تحلیلی بررسی می شود. بال به صورت تیر جدار نازک یکسرگیردار با سطح مقطع بسته و دارای لایه چینی سختی محیطی نامتقارن CAS، مدلسازی شده است. در مدل تیر اثرات غیرکلاسیک مثل تنش برشی، قید واپیچش، مدل پیچشی غیریکنواخت و غیر ایزوتروپ بودن ماده در نظر گرفته می شود. معادلات حاکم با استفاده از اصل هامیلتون توسعه یافته به دست می آیند و بر اساس روش گالرکین توسعه یافته حل می شوند. نتایج حاصل از آنالیز از تطابق خوبی با داده های تجربی و نتایج تحلیل عددی برخوردار است. در این مقاله برای اولین بار اثرات تغییرات خطی و پیوسته زاویه الیاف در طول تیر جدار نازک کامپوزیتی که منجر به سفتی متغیر در سازه می شود، مورد بررسی و تحلیل قرار می گیرد. برای این منظور از دو تعریف مسیر با تغییرات خطی زاویه الیاف و مسیر با انحنای ثابت استفاده می شود. بر مبنای نتایج تحلیل، فرکانس طبیعی و کوپلینگ خمش-پیچش وابسته به زاویه الیاف می باشد و استفاده از الیاف خمیده با تغییر پیوسته زاویه الیاف در طول تیر، امکان استفاده بهینه از خواص کامپوزیت و افزایش فضای طراحی نسبت به بال معمولی با الیاف مستقیم را فراهم می کند.

کلیدواژه ها:

تیر جدار نازک کامپوزیتی ، بال هواپیما ، الیاف خمیده ، اثرات غیر کلاسیک