بخشی از مقاله
چکیده
سازه های کامپوزیتی به دلیل خواص مکانیکی منحصر به فرد و وزن پایین از اهمیت بسزایی در صنایع مختلف برخودارند. در این مقاله رفتارکمانشی پوستههای استوانهای کامپوزیتی مشبک تحت بارگذاری گسترده جانبی مورد بررسی قرار گرفته است. بارگذاری به صورت فشار خارجی بر سطح جانبی لوله اعمال میشود.
در پژوهش حاضر تاثیر زاویه لایهچینی در پوسته و همچنین تاثیر تقویت کنندههای مشبک کامپوزیتی بر استحکام کمانشی در استوانه بررسی میشود. شبکه تقویت کننده از ریبهای تک جهته مورب و محیطی تشکیل شده است که باعث ایجاد سلولهای لوزی شکل و شش ضلعی میشود.
در این تحلیل که به روش المان محدود انجام شده، از نرم افزار آباکوس برای شبیه سازی استفاده شده است. نتایج حاصل از این پژوهش نشان میدهد که مدلسازی ارائه شده در این کار میتواند به خوبی برای حل مشکلات طراحی به کار گرفته شود.
مقدمه
طی مقالاتی توتارو - 2012و - 2013، مدل تحلیلی برای مود واماندگی کمانش موضعی را برای پوستههای استوانهای مشبک انیزوگرید و ایزوگرید با الگوی شش وجهی و سه وجهی بررسی کرد
هدف از این بررسی تکمیل مجموعه معادلات قیدی مربوط به فاز طراحی مقدماتی چنین سازههای تحت بارهای فشاری محوری و توسعه و بهبود حل نهایی بوده است. مدل تحلیلی ارائه شده توسط توتارو بر فرمولاسیون ضریب کمانش مناسبی که تابعی از زاویه مارپیچ سلول شبکه سفتی نسبی ریبهای متقاطع است، مبتنی میباشد.فرمولاسیون پیشنهادی مذکور دقت معنی داری را که با تحلیل المان محدود کمانش سازه پوسته استوانهای هماهنگی داشته و تصدیق شده ارائه می دهد.
همچنین در تحقیق دیگری که به صورت مقاله توسط آقایان زندی و رحیمی شعرباف - - 2010 ارائه شد، رفتار کمانش پوسته استوانهای GFRP با شبکه لوزی شکل دارای ریبهای مارپیچ و محیطی تحت بار محوری مورد بررسی قرار گرفت. در ادامه اثر شکل و مقطع مختلف تقویت کننده بر استحکام کمانش مطالعه شد.
- چن، فن، سان، ژائو، - 2013 با ساخت سازه استوانه ای ساندویچی تقویت شده با الیاف کربن و عملکرد مکانیکی آنها را مورد بررسی قرار دادند، بطوریکه فرآیندهای رشته پیچی و هم پخت دوتایی برای ساخت سازه استوانه ای ساندویچی مغزه مشبک تقویت شده با الیاف کربن، به کار برده می شوند.
- واسیلیو، بارنین، رازین، - 2013 طی مقاله ای توصیفی- تحلیلی به بررسی و تشریح توسعه سازههای مشبک و کاربردهای آن در صنایع هوافضا پرداختهاند. او در این مقاله به بررسی تجارب اخیر روسها در خصوص سازههای مشبک کامپوزیتی غیر هم شکل - شبکه غیر ایزوتروپیک - و توصیف خصوصیات این نوع سازهها با استفاده از مقالات - واسیلیو، بارنین، رازین، - 2001 و - واسیلیو، رازین، - 2006 پرداخته است.
به طور خلاصه در مقاله فوق اطلاعاتی پیرامون فرایند ساخت، روشهای طراحی و تحلیل، خواص مکانیکی اجزای اساسی سازهای، کاربرد و مفاهیم طراحی سازههای کامپوزیتی غیر ایزوگرید برای سازههای هوایی و هوافضایی ارائه شده است.
آقای کازوهیرو ساکاتا و گوچی بن - - 2012 تحقیقی بر روی روش ساخت و خواص کمانشی سازههای استوانه ای مشبک تقویت شده با الیاف کربن انجام دادند. در این تحقیق رفتار کمانشی پوسته استوانه ای تقویت شده، پوسته استوانه به تنهایی و استوانه مشبک بررسی شد. با اعمال بار فشاری بر روی سازه به منظور بررسی اثر تقویت کننده مشخص شد که استحکام کمانشی بیشینه پوسته استوانه ای ایزوگرید تقویت شده با الیاف کربن نسبت به متوسط بیشینه برای پوسته استوانه ای و استوانه مشبک بیشتر میباشد.
- هدایتیان، لیاقت، رحیمی، پل، خوش سرور، - 2014 در مقالهای بررسی های تجربی خود را در خصوص پاسخ ضربه بالستیک در کامپوزیتهای مشبک استوانه ای ارائه نمودند.
هدف از پژوهش ایشان بررسی تاثیر ریبهای مورب بر پاسخ ضربه سرعت بالا در پوسته استوانه ای می باشد. همچنین در این مقاله جدایش در پوسته خارجی و تقویت کننده ها، جدایش تقویت کننده ها از پوسته، سرعت خروجی پرتابه، سطح شکست و اثر انحنای پوسته در دو سرعت حد و بالاتر از حد بالستیک مورد بررسی قرارگرفتهاست.
آقایان بوراگوهاین و ولمورگان - - 2011 طی پژهشی که به صورت تجربی و عددی صورت پذیرفت، به مقایسه مقاومت کمانشی سه نوع سازه متفاوت کامپوزیتی که عبارتند از پوسته استوانه ای تقویت نشده، استوانه مشبک و پوسته استوانه ای تقویت شده مشبک پرداخته شد. در این پژوهش روش ساخت این سازه ها مورد توجه قرارگرفته است.
