تحلیل استاتیکی و دینامیکی تیر جدار نازک کامپوزیتی با الیاف خمیده
نویسندگان
1 استادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه فنی و مهندسی گلپایگان، گلپایگان، ایران
2 استاد، مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران
doi
10.22068/jstc.2018.91728.1463چکیده
در این تحقیق تحلیل استاتیکی و دینامیکی بال هواپیما ساخته شده از مواد مرکب، به روش تحلیلی بررسی میشود. بال به صورت تیر جدار نازک یکسرگیردار با سـطح مقطـع بـسته و دارای لایهچینی سـختی محیطـی نامتقـارن CAS، مدلسازی شده است. در مدل تیر اثرات غیرکلاسیک مثل تنش برشی، قید واپیچش، مدل پیچشی غیریکنواخت و غیر ایزوتروپ بودن ماده در نظر گرفته میشود. معادلات حاکم با استفاده از اصل هامیلتون توسعه یافته به دست میآیند و بر اساس روش گالرکین توسعه یافته حل میشوند. نتایج حاصل از آنالیز از تطابق خوبی با دادههای تجربی و نتایج تحلیل عددی برخوردار است. در این مقاله برای اولین بار اثرات تغییرات خطی و پیوسته زاویه الیاف در طول تیر جدار نازک کامپوزیتی که منجر به سفتی متغیر در سازه میشود، مورد بررسی و تحلیل قرار میگیرد. برای این منظور از دو تعریف مسیر با تغییرات خطی زاویه الیاف و مسیر با انحنای ثابت استفاده میشود. بر مبنای نتایج تحلیل، فرکانس طبیعی و کوپلینگ خمش-پیچش وابسته به زاویه الیاف میباشد و استفاده از الیاف خمیده با تغییر پیوسته زاویه الیاف در طول تیر، امکان استفاده بهینه از خواص کامپوزیت و افزایش فضای طراحی نسبت به بال معمولی با الیاف مستقیم را فراهم میکند.
