كامپوزیت

كامپوزیت
رشته تحصیلی : مهندسی

فرمت فایل : doc

تعداد صفحات : 7

حجم فایل (به کیلوبایت) : 34

فرمت دانلود : رار/ زیپ

مبلغ : 1000 تومان

خرید و دانلود

كامپوزیت

آنالیز خمشی و رقمهای ساندویچی

حل تحلیلی برای مسائل خاص

یك صفحه ساندویچی یكی از متداولترین ساختارهای مورد استفاده می‌باشد. دلیل استفاده از این نوع ساختارها استحكام خمشی بالا ناشی از پوسته‌های تحمل كننده بار كه توسط یك هسته جدا شده‌اند می‌باشد. جرم ویژه پایین دلیل دیگر استفاده از آنها می‌باشد. این دو مزیت عمده را می‌توان با استفاده از لایه‌های تقویت شده با الیاف برای طرفین بهبود بخشید. زمانی كه چنین ساختاری تحت بار فشاری در جهت Q یا بارهای برشی صفحه‌ای قرار بگیرد بطرق مختلفی احتمال شكستن آن وجود دارد. یكی از راههای واضح با تنش بیش از اندازه می‌باشد. قبل از اینكه تنش بیش از حد وارد شود، ساختار می‌تواند به روشهای مختلفی خم شود. در نتیجه پیدات كردن یك روش كلی برای آنالیز خمش صفحات كامپیوزیتی ساندویچی بسیار مطلوب می‌باشد.

از نقطه نظر ایزوتروپی مواد، محققان اولیه بر روی صفحات ساندویچی فرض كردند كه محورهای اصلی ماده موازی محورهای مختصات می‌باشد. یعنی مایه ارتوتروپ می‌باشد. بعدها بعضی از محققان آنالیز صفحات ساندویچی غیر ایزوتروپ را با روش ریلی- ریتز (Rayleigh0 Ritz) مورد مطالعه قرار دادند. ما اینجا یك كلی‌ترین حالت پیشنهاد شده توسط هوو و هو (Hwu and Hu) را بررسی خواهیم كرد. با استفاده از این مدل یكی روش عددی كلی ترین بدست خواهد آمد. كه لایه‌های ساندویچی دلخواه (مقارن و یا غیر متقارن، ارتوتروپ و یا ایزوتروپ، balanced یا  unbalanced  را می‌توان با این روش مطالعه كرد. علاوه بر این یك راه حل آنالیتچكال برای یك حالت خاص صفحات ساندویچی متشكل از دو لایه با الیاف عمود و متقارن بدست خواهد آمد.

برای اپتیمم كردن خمش، مطالعه زیادی روی صفحات چند لایه كامپوزیت انجام شده است. اما تحقیقات بسیار كمی روی صفحات ساندویچی كامپوزیتی زمانی كه مواد هسته و پوسته بسیار متفاوت هستند و تأثیر تغییر شكل برشی عمود مهم است انجام شده است.

در این تحقیق آرایش یافتگی الیاف دو پوسته متغیرهای طراحی و بار خمشی تابع در نظر گرفته می‌شود. نتایج نشاندهنده آنست كه چیدمانی بهینه همیشه بصورت  مستقل از شرایط مرزی و بارگذاری می‌باشد. یعنی ماكزیمم نیروی خمشی زمانی كه پوسته صفحات بصورت لایه‌های argle- ply هستند اتفاق می‌افتد.

 

آنالیز خمشی و رقمهای ساندویچی

یك مدل ریاضی برای آنالیز خمش صفحات ساندویچی توسط هوو و هو (Hwu and Hu) ارائه شده است. طبق مدل آنها روابط برآیند تنش‌ها – كرنش ، روابط تغییر شكل محدود و معادله تعادل برای صفحات خم شده عبارتست از:

 كه  و  نیروهای در صفحه و ممان‌های خمشی می‌باشند. كه توسط رویه‌ها تحمل می‌شوند.  نیروهای برشی عرضی می‌باشد كه توسط هسته تحمل می‌شود.  و  بترتیب كرنش‌های صفحه میانی و خمش صفحه می‌باشد.  و  كرنش عرضی صفحات x-t و y-t می‌باشد. در ابتدا c ضخامت هسته و  و  مدول برش عرضی در صفحات x-t و y-t می‌باشند.  ،  و  سفتی‌های كششی ، اثرات مقابل و سختی خمشی می‌باشد  كه به موقعیت  و ماتریس سفتی تبدیل یافته  مربوط به هر لایه بصورت زیر هستند.