تحلیل جدایش و خرابی پوسته – تقویت کننده کامپوزیتی تحت بارگذاری استاتیکی با استفاده از مدل ناحیه چسبنده | ||
| مهندسی مکانیک مدرس | ||
| Article 4, Volume 14, Issue 10, 1393, Pages 17-25 PDF (727.84 K) | ||
| Authors | ||
| بیژن محمدی* 1; داود سلیمی مجد2; محمدحسین علی بخشی3 | ||
| 1استادیار دانشگاه علم و صنعت ایران | ||
| 2فارغ التحصیل کارشناسی ارشد/ دانشگاه علم و صنعت ایران | ||
| 3دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشگاه علم و صنعت ایران | ||
| Abstract | ||
| مواد مرکب چندلایه به دلیل استحکام و سفتی بالا در مقایسه با وزنشان، به طور وسیعی در سازههای مختلف مانند سازههای هوافضایی استفاده میشوند. بنابراین پیشبینی آسیب این مواد بسیار مهم میباشد. یکی از اصلیترین مکانیزمهای خرابی این مواد، جدایی بین لایهای میباشد که در اتصالات پوسته-تقویت کننده زیاد رخ میدهد. در این مقاله جدایی بین لایهای در سازههای پوسته – تقویت کننده کامپوزیتی تحت بارگذاری استاتیکی خمش سه نقطهای و چهار نقطهای با استفاده از المان چسبنده به صورت مقایسهای مورد ارزیابی قرار گرفته است. همچنین اثرات ترتیب لایه چینی در تخریب به صورت تفصیلی بررسی شده است. المان بین لایهای در چارچوب مکانیک آسیب و بر مبنای مدل ناحیه چسبنده دوخطی با استفاده از ماده نوشته شده توسط کاربر در نرم افزار Ansys پیادهسازی شده است. مزیت این روش، امکان مدلسازی رشد جدایی بین لایهای بدون نیاز به وجود ترک اولیه و المان بندی مجدد میباشد. مقایسه نتایج حاصل از تحلیل اجزاء محدود با آزمایشهای موجود، نشان از کارایی روش به کار گرفته شده در پیشبینی شروع و رشد جدایی بین لایهای دارد. نتایج نشان میدهد که در خمش سه نقطه، آسیب ابتدا از اتصال چسبی بین پوسته و تقویت کننده شروع میشود، در حالی که در خمش چهار نقطه، آسیب ابتدا از داخل المان بین لایه ای پوسته در مجاورت اتصال چسبی آغاز میگردد. به علاوه با توجه به نتایج حاصل، برای افزایش استحکام سازههای پوسته-تقویت کننده توصیه میشود که از قرار دادن لایههای 45 و 90 درجه در محل اتصال پوسته و تقویت کننده اجتناب گردد. | ||
| Keywords | ||
| پوسته – تقویت کننده; جدایی بین لایهای; المان چسبنده بین لایهای; متغیر آسیب | ||
|
Statistics Article View: 175 PDF Download: 188 |
||
| Number of Journals | 45 |
| Number of Issues | 2,154 |
| Number of Articles | 24,491 |
| Article View | 13,614,734 |
| PDF Download | 8,483,615 |