بررسی تجربی و عددی اثر تقویتکنندههای طولی و عرضی بر رفتار خمشی ورقهای کامپوزیتی مشبک
نویسندگان
1 دانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
2 استاد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
3 دانشجوی دکتری، مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
doi
چکیده
سازههای مشبک بهعلت خواص مکانیکی ایدهآل، سفتی مخصوص و استحکام بالا؛ یکی از سازههای پرکاربرد در صنایع هوایی، موشکی و دریایی میباشد. در این تحقیق به بررسی تجربی و عددی اثر تقویتکنندههای طولی و عرضی بر رفتار خمشی ورقهای کامپوزیتی مشبک پرداخته شده است. برای این منظور چهار نوع ورق مشبک با تقویتکنندههای مثلثی، لوزی، مربعی درشت و ریز در نظر گرفته شد. برای ساخت این ورقها، قالب سیلیکونی طراحی و ساخته شد. سپس از روش لایهچینی و لایهپیچی دستی برای ساخت ورقها استفاده شد. نمونههای ساخته شده تحت آزمایش خمش سه نقطهای قرار گرفتند که برای این منظور نیز فیکسچری طراحی و ساخته شد. از حل عددی مسئله و مقایسه با نتایج تجربی مشاهده شد که اختلاف بسیار کمی بین نتایج تجربی و عددی وجود دارد. نتایج نشان میدهد که تقویتکنندههای طولی اثر بسیار زیادی بر بار بیشینه مخصوص ورق دارا میباشند، بهطوریکه با اضافه کردن یک تقویتکنندهی طولی، استحکام ورق 594% افزایش مییابد. این در حالی است که تقویتکنندههای عرضی بهدلیل افزایش وزن، نه تنها باعث افزایش بار بیشینه مخصوص و سفتی مخصوص نمونه نمیشوند بلکه باعث کاهش 14/7% استحکام و 9/26% سفتی مخصوص میگردند. اولویت قرار گرفتن تقویتکنندهها از لحاظ بیشینه استحکام بهترتیب نمونه مربعی درشت، مربعی ریز، نمونه مثلثی و نمونه لوزی شکل و از لحاظ حداکثر سفتی مخصوص بهترتیب نمونه مربعی درشت، مربعی ریز، نمونه لوزی و نمونه مثلثی شکل میباشد.
