روشی جدید برای پیش‌بینی رفتار مکانیکی اتصالات مکانیکی تک‌لبه کامپوزیتی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران

2 استاد، مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران

doi
10.22068/jstc.2018.91410.1462
چکیده

تحقیق حاضر با استفاده از روابط مایکرومکانیک روش تئوری جدیدی را برای بررسی رفتار مکانیکی و شروع آسیب اتصالات مکانیکی تک‌لبه کامپوزیتی ارائه می‌دهد. بدین منظور ابتدا با استفاده از خواص الاستیک و استحکامی و ضریب پواسون رزین و الیاف به‌عنوان ورودی، رفتار مکانیکی الاستیک تک‌لایه کامپوزیتی مشخصه‌سازی می‌شود. سپس با استفاده از این خواص، لایه‌چینی و پارامترهای هندسی اتصال مکانیکی تک‌لبه و با استفاده از مدل جرم-فنر اصلاح‌شده، سفتی اتصال محاسبه می‌شود. همچنین با تعریف ضریب تمرکز تنش و با استفاده از مفهوم معیار حداکثر تنش در مواد کامپوزیتی، بار شروع آسیب اتصال مکانیکی تک‌لبه کامپوزیتی محاسبه می‌شود. مدل فوق با استفاده از خواص الاستیک و استحکامی رزین و الیاف، لایه‌چینی و پارامترهای هندسی اتصال تک‌لبه، رفتار مکانیکی و بار شروع تخریب اتصال را با دقتی بسیار خوب پیش‌بینی می‌کند. با استفاده از مدل فوق اتصالات تک‌لبه کامپوزیتی با دو لایه‌چینی 〖[-45/0/45/90]〗_s و 〖[90/〖-45〗_2/45]〗_s مدلسازی شدند. اتصالات تک‌لبه کامپوزیتی با دو لایه‌چینی فوق ساخته شده و تحت آزمایش قرار گرفتند. مقایسه نتایج مدلسازی با آزمایش‌های فوق نشان می‌دهد که حداکثر خطای مدل برای اتصال با لایه‌چینی اول 2.17% و برای اتصال با لایه‌چینی دوم 3.91% است.