مطالعه رفتار خمشی تورق در صفحه کامپوزیتی دایروی با استفاده از تئوری تغییرشکل برشی مرتبه سوم

نویسندگان

1 عضو هیات علمی / دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، تهران

2 عضو هیات علمی / گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، واحد شهرکرد، دانشگاه آزاد اسلامی، شهرکرد، ایران.

doi
چکیده

سازه­های کامپوزیتی به دلیل ویژگی­های عالی نظیر انعطاف پذیری و نسبت استحکام به وزن بالا و همچنین اهمیتی که در صنایع دارند، همواره مورد توجه قرار گرفته­اند. کیفیت کامپوزیت­ها در اثر عیوبی که در آن­ها حین تولید یا بارگذاری بوجود می­آید، کاهش می­یابد. عیب تورق که یکی از مهمترین و متداول­ترین عیوب موجود در کامپوزیت­ها می­باشد، ممکن است تحت بارگذاری نظیر بارگذاری خمشی با رشد نیز همراه باشد که این خود باعث ایجاد شکست در کامپوزیت­ها می­شود. در این تحقیق رشد تورق یک صفحه­ی کامپوزیتی دایره­ای مورد بررسی قرار گرفت. هندسه­ی تورق دایره­ای شکل و بارگذاری از نوع خمشی فرض شد. معادلات غیرخطی حاکم ابتدا با در نظر گرفتن تئوری تغییرشکل برشی مرتبه سوم بدست آمدند و سپس با استفاده از روش هموتوپی طیفی حل ­شدند. علاوه براین، اثرات شعاع و عمق تورق روی نرخ رهایش انرژی بررسی گردید و مشاهده شد که با افزایش شعاع تورق، نرخ رهایش انرژی تا شعاع تورق بحرانی 0/7 افزایش یافته و سپس کاهش می­یابد. همچنین با افزایش عمق تورق از 0/14 به 0/48 نرخ رهایش انرژی افزایش می­یابد. نتایج این تحقیق مطابقت خوبی را با نتایج اجزای محدود و نتایج تحلیلی دیگر نشان داد.