مدلسازی وتحلیل رفتار مکانیکی چندلایههای کامپوزیتی دریلکاری شده تحت بار کششی و فشاری
نویسندگان
1 فارغ التحصیل کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران.
2 استاد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران.
3 دانشیار، آزمایشگاه پژوهشی سازههای پیشرفته، دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران
doi
10.22068/jstc.2023.558291.1796چکیده
در این مقاله، ابتدا روند مدلسازی تورق ناشی از فرآیند دریلکاری سنتی با مته دریل پیچشی در چندلایههای کامپوزیتی در بستر اجزاء محدود، شرح داده شده و نتایج دریلکاری در یک چندلایه بررسی میگردد. سپس رفتار مکانیکی این چندلایه حاوی تورق، تحت بارگذاری تک محوری مورد مطالعه قرار گرفته و نتایج تحلیل حاضر با ادبیات موجود مورد مقایسه قرار میگیرد. برای این تحلیل، ویژگیها و رفتار مکانیکی و استحکامی لایههای کامپوزیت به ترتیب با نگارش قوانین ساختاری مواد ناهمسانگرد و معیار آسیب هاشین، در قالب زیرروال وی یومت در نرم افزار آباکوس به لایهها اختصاص داده میشود. به منظور پایش پدیده تورق، بین لایهها از المانهای چسبندۀ تابع قانونِ کشش- جدایش دو خطی استفاده میشود. بین نتایج تحلیل اجزاء محدود حاضر و نتایج پژوهشهای پیشین تطابق خوبی برقرار است. در ادامه، رفتار چندلایه کامپوزیتی سوراخدار حاوی تورق اولیه ناشی از دریلکاری، تحت بار کششی و فشاری مورد بررسی قرار میگیرد. نتایج نشان میدهد در حالتی که تورق اولیه در اطراف سوراخ اعمال شود، نسبت به حالتی که صفحه سوراخدار بدون توجه به تورق اولیه تحلیل شود، استحکام کششی و فشاری قطعه به ترتیب به طور میانگین به میزان5.5 و 19.5درصد کاهش یافته است. هر چه اندازه ناحیه تورق بیشتر باشد، افت استحکام نیز بیشتر خواهد بود.