ارزیابی آسیب لولههای کامپوزیتی رشتهپیچی شده تحت بارگذاری جانبی با روش نشرآوایی و شبیهسازی المان محدود | ||
| مهندسی مکانیک مدرس | ||
| Article 2, Volume 22, Issue 11, 1401, Pages 647-655 PDF (969.84 K) | ||
| Document Type: پژوهشی اصیل | ||
| DOI: 10.52547/mme.22.11.647 | ||
| Authors | ||
| امیر بنی محمد علی1; سجاد علی میرزایی2; مهدی احمدی نجف آبادی* 2 | ||
| 1دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی امیرکبیر | ||
| 2دانشکده مهندسی مکانیک،دانشگاه صنعتی امیرکبیر | ||
| Abstract | ||
| استفاده از ساختارهای کامپوزیتی جدارنازک به طور فزاینده در طراحی وسایل نقلیهی سبک وزن با ظرفیت جذب انرژی بالا درتصادفها، مورد اهمیت دارد. کامپوزیتهای تقویت شده با الیاف، مانند پلیمرهای تقویت شده با الیاف شیشه به دلیل ویژگیهایی مانند وزن سبک و خواص مکانیکی بالایی که دارند علاوه بر صنایع خودروسازی، توجه روزافزونی را در دیگر صنایع به خود جلب کردهاند. کامپوزیتهای تقویت شده با الیاف، انرژی وارده را به سازوکارهای مختلفی صرف خرابی ساختار خود میکنند که از نظر آسیب در سازه؛ جدایش الیاف از ماتریس، شکست الیاف و ترکخوردگی ماتریس، از شایعترین مکانیزهای خرابی میباشند. در این پژوهش با بررسی تحقیقات گذشته، پارامترهای طراحی لولههای ساخته شده با الیاف شیشه و ابعاد بهینه جهت ساخت تعیین گردید، سپس با روشهای مکانیکی، نشرآوایی و شبیهسازی المان محدود به بررسی انواع سازوکارهای خرابی در نمونههای رشتهپیچی شده با زاویه 45 درجه پرداخته شد، بررسی خرابی توسط روش نشرآوایی نشان داد که سازوکار غالب خرابی برای نمونهها، شکست الیاف میباشد. به منظور شبیهسازی دقیق رفتار نمونهها با توسعه زیرروال وییومت (VUMAT) و به کمک معیارهای آسیب هاشین سهبعدی برای شروع آسیب و معیار آسیب پیوسته در پیشبینی گسترش خرابی استفاده شد. تطابق نمودارهای تجربی بدست آمده با نتایج حاصل از زیرروال توسعه داده شده، مدل مورد نظر را به جهت پیشبینی رفتار نمونه کامپوزیتی حتی بعد از حداکثر نیروی قابل تحمل به خوبی تایید کرد. مقایسه نمودارهای نیروجابجایی با دادههای انرژی حاصل از روش نشرآوایی مبین قابلیت روش نشرآوایی برای پیشبینی رفتار لولههای کامپوزیتی، تحت بارگذاری جانبی میباشد. | ||
| Keywords | ||
| زیرروال وییومت; نشرآوایی; مکانیزمهای خرابی; هاشین سه بعدی; لولههای کامپوزیتی | ||
| References | ||
|
| ||
|
Statistics Article View: 3,109 PDF Download: 4,089 |
||
| Number of Journals | 45 |
| Number of Issues | 2,171 |
| Number of Articles | 24,674 |
| Article View | 24,460,613 |
| PDF Download | 17,559,795 |