بررسی اثر تقویت کننده های کامپوزیتی بر کمانش ورق ضخیم هدفمند تابعی

ورق ها یکی از مهمترین و پرکاربردترین سازه ها در صنایع مختلف شامل: هوافضا، اتومبیل سازی، موشک سازی، و... می باشد. با توجه به اهمیت پایداری این سازه ها تحلیل کمانشی آن ها امر مهمی در معیار طراحیشان محسوب می گردد. یکی از پارمترهای مهم در افزایش بار کمانشی، افزودن تقویت کننده ها به ورق می باشد. از دیگر پارامترهای تاثیرگذار بر افزایش بار بحرانی کمانشی، جنس این ورق ها می باشد که دلیل بکارگیری مواد مدرج تابعی برای ساخت این سازه ها را مشخص می نماید. خواص مناسب، که به طور عمده در نسبت های بالای مقاومت به وزن، سفتی به وزن و نیز خواص ویژه و ممتاز محیطی همچون مقاومت در مقابل خوردگی و دماهای بسیار بالا خلاصه می شوند، آن ها را به عنوان جایگزینی مناسب در بسیاری از مصارف مهم و پرکاربرد مطرح کرده اند. در مقاله حاضر به بررسی اثر تقویت کننده ها بر بالا بردن بار بحرانی کمانشی ورق هدفمند تابعی پرداخته شده است. پارامترهای مورد بررسی شامل: اثر افزودن تقویت کننده و تعداد آن، محل قرارگیری تقویت کننده ها در سازه و همچنین بررسی اثر تغییر ضریب تاثیر توانی در مواد هدفمند تابعی می باشد. جنس مواد تابعی برای ورق ترکیب سرامیک و فلز از جنس های آلومینیوم و سیلیکون کارباید در نظر گرفته شد. جنس تقویت کننده ها نیز کربن-اپوکسی در نظر گرفته شده است. از نتایج بدست آمده، افزایش قابل توجه بار کمانشی پس از افزودن تقویت کننده ها به ورق بود و بنابراین هرچه تعداد تقویت کننده ها افزوده شود بار کمانشی افزایش قابل توجهی می یابد. همچنین این نتیجه بدست آمد که بار کمانشی برای حالت متقارن در چیدمان تقویت کننده ها نسبت به تمرکزشان در لبه یا میانه با توجه به بارگذاری و شرایط مرزی در نظر گرفته شده، بیشتر خواهد بود. در رابطه با ورق هدفمند تابعی این نتیجه بدست آمد که هرچه ضریب تاثیر توانی در مواد تابعی افزایش یابد، بار کمانشی کاهش می یابد.

کلیدواژه ها:

بار بحرانی کمانشی ، ضریب تاثیر توانی ، مواد هدفمند تابعی ، ورق ضخیم ، تقویت کننده