مدلسازی رفتار دوپایدارهای کامپوزیتی در شرایط ترمو-ویسکوالاستیک با استفاده از ساختار میله-فنر-میراگر
نویسندگان
1 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
2 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
3 دانشگده مهندسی مکانیک، دانشگاه KTH، استکهلم، سوئد
doi
چکیده
دوپایدارهای کامپوزیتی بهدلیل ویژگی منحصر بهفرد در تغییر شکل بدون نیاز به انرژی پیوسته طرفداران زیادی در صنعت به خصوص صنایع هوافضا پیدا کرده است. مزیت استفاده از این سازهها، خاصیت جمعشوندگی در عین دستیابی به طولهای بلند و سفتی بالا نسبت به وزن در راستای طول است. این ویژگی منحصر بهفرد در کنار مزایای دیگر کامپوزیتها همچون، استحکام ویژه بالا، سبکی و صلبیت بالا، موجب شده که در کاربردهای زیادی همچون بومهای بازشونده، آنتن و صفحات خورشیدی ماهواره از آنها استفاده شود. در این مقاله اثرات شرایط محیطی مختلف بر دوپایداری سازه دوپایدار کامپوزیتی مورد بررسی قرار گرفته است. برای توضیح رفتار مکانیکی نوار دوپایدار کامپوزیتی (BiTS) در محیطهای مختلف، مدل مقایسهای دوبعدی متشکل از عضوهای میلهای صلب، فنرهای الاستیک و میراگرهای ویسکوز پیشنهاد شده است. روابط نیرو و انرژی حاکم بر مدل دوبعدی بهدست آمد و از آن برای رسم منحنی انرژی کرنشی بیبعد در طول مسیر تغییر شکل برحسب متغیرهای مسئله استفاده شد. برای صحتسنجی رفتار مدل میله-فنر-میراگر دوبعدی در شرایط ترمو-ویسکوالاستیک، چهار BiTS ساخته شده از مواد کامپوزیتی در معرض یک چرخه خاص ترمو-ویسکوالاستیکی قرار گرفتند. مدل دوبعدی، قادر به بیان آسانتر پدیده دوپایداری در شرایط ترمو-ویسکوالاستیک است. نتایج حاصل از آزمایش تجربی حکایت از همخوانی رفتار دوپایدار مدل میله-فنر-میراگر دوبعدی در شرایط ترمو-ویسکوالاستیک دارد.
