بخشی از مقاله
چکیده
سازه های مشبک کامپوزیتی به خاطر دارا بودن فوایدی همچون استحکام ویژه بالا، سبکی و مقاومت به خوردگی، کاربرد روزافزونی در صنایع مختلف دارد. ریبها باعث میشوند که بار از پوسته به ریب انتقال داده شود. همچنین ریبها بار را در کل سازه پخش میکنند.
در این تحقیق، ابتدا مدل المان محدود استوانه مشبک کامپوزیتی ارائه شده است. با استفاده از نرم افزار ABAQUS میزان بار بحرانی کمانش نیم استوانه مشبک کامپوزیتی محاسبه شده است. همچنین میزان تأثیر پارامترهای مختلف از جمله الگوهای گوناگون، ضخامت پوسته و ضخامت ریب توسط تحلیل المان محدود بدست آمد. در ادامه سازه نیم استوانه مشبک کامپوزیتی با الگوی لوزی ساخته شده است. نتایج بار کمانش تجربی با نتایج عددی مقایسه شده است. نتایج عددی و تجربی همخوانی خوبی را نشان داد که نشان دهنده صحت نتایج عددی میباشد.
مقدمه
مواد کامپوزیتی به خاطر دارا بودن ویژگیهای مناسب، کرآیی روزافزونی دارند. ساختارهای استوانهای ساخته شده از مواد کامپوزیتی به طور وسیعی در صنایع مختلف از جمله بدنهی هواپیما، بدنه موشکها و مخازن حامل سوخت مورد استفاده قرار گرفته اند
سازه های مشبک کامپوزیتی نیز به خاطر دارا بودن فوایدی همچون استحکام ویژه بالا، سبکی و مقاومت به خوردگی، کاربرد روزافزونی در صنایع مختلف دارد. سازههای مشبک کامپوزیتی سازههایی هستند که دارای ساختار مشبک تشکیل شده از ریبها در جهات درونی و بیرونی پوسته میباشند
با وجود این ساختار شبکهای، به طور قابل توجهی میزان مقاومت استوانه با توجه به افزایش کم وزن سازه، افزایش مییابد.
این پیکربندی یک ساختار قوی و انعطاف پذیر را برای مواد کامپوزیت بدون در نظر گرفتن ساختارهای صفحهای، بیان میکند. وجود این تفاوت، نشان دهنده مقاومت ذاتی به آسیب در برابر ضربه، لایه لایه شدگی و انتشار ترک میباشد. علاوه بر این با توجه به خودکار بودن فرآیند ساخت سازه مشبک نسبت به لمینتهای کامپوزیتی سادهتر میباشد و نیازی به انجام فرآیندهای خلاء، پخت در دستگاه اتوکالو1 نبوده و کاهش هزینه را دربر خواهد داشت. با توجه به خصوصیات مکانیکی خوب سازههای مشبک کامپوزیتی در بسیاری از کاربردها نسبت به سازههای کامپوزیتی لانه زنبوری و سازههای مشبک آلومینیومی ارجعیت داده شدهاند
نوعی از سازه مشبک در شکل - 1 - آورده شده که پارامترهای مورد نیاز در این شکل نمایش داده شده است. سازههای مشبک دارای مزایای فراوانی نسبت به سازههای دیگر میباشند. از مزایای این سازهها میتوان به مقاومت در برابر عوامل محیطی، کم کردن هزینههای ساخت نسبت به موارد مشابه و خصوصیات مکانیکی بسیار خوبی که از خود نشان میدهند اضاره نمود.
شکل -1 نمایی از یک سازه مشبک
ویژگی های ذکر شده باعث شد که این سازه ها نظر بسیاری از محققان و راحان را به خود جلب کند و کاربرد فراوانی را داشته باشد.بر روی ساخت سازه مشبک استوانه ای و بررسی شکست و خمش ریبها در بارگذاری فشاری پرداخت.
