مدل‌سازی شروع و رشد آسیب در استوانه‌های کامپوزیتی تحت بارگذاری فشار جانبی بین صفحه‌های موازی

نویسندگان

1 مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

2 مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

doi
10.22060/mej.2019.14646.5905
چکیده

مقاله حاضر به بررسی تجربی و عددی رفتار و چگونگی شروع و رشد آسیب در استوانه‌های کامپوزیتی رشته پیچی شده با زاویه‌ی پیچش 75± درجه با الیاف  شیشه‌ای/ پلی‌استر تحت بارگذاری فشار جانبی بین صفحه‌های صلب موازی  می‌پردازد.  نمونه‌ها تحت بارگذاری فشاری بین صفحه صلب موازی طبق استاندارد آ.اسِ.تی.امِ دی2412-02 قرار گرفتند. شبیه‌سازی عددی با استفاده از نرم‌افزار آباکوس انجام گرفت. به منظور لحاظ اثرات شروع و رشد آسیب، مدل آسیب هاشین 3 بعدی استفاده شده است. جهت اعمال مدل آسیب هاشین  3بعدی، با  بهره­گیری از  نرمافزار  برنامه‌نویسی فرترن 77 زیر  برنامه‌ای در قالب یومَت کد نویسی گردید. تعریف خواص مکانیکی و استحکام‌های شکست استوانه  کامپوزیتی، بر اساس  اندازه‌گیری خواص الیاف و رزین به طور جداگانه طبق استانداردهای مربوطه و با استفاده از روابط میکرومکانیک  لایه‌ها انجام گرفت. در تمامی  آزمایش‌های انجام شده مشاهدات تجربی شامل سطح شکست به وجود آمده در اثر بارگذاری و علت وقوع مکانیزم‌های مختلف آسیب ایجاد شده مورد بحث و بررسی قرار گرفته است.  مقایسه نتایج حاصل از آزمایش‌های تجربی با نتایج حاصل از شبیه‌سازی عددی توافق مناسبی با یکدیگر دارند. بنابراین مدل‌سازی انجام شده قابلیت  پیشبینی مناسب رفتار  استوانه کامپوزیتی تحت شرایط بارگذاری مورد بررسی را داراست .