رفتار مکانیکی ورق های کامپوزیتی موج دار با هندسه شبه سینوسی

بال هواپیما نیاز دارد، هم زمان در دو راستا رفتار مکانیکی متفاوتی داشته باشد. بال هواپیما درراستای طولی برای تحمل بارهای خمشی و آیرودینامیکی باید دارای سفتی زیاد و در راستای عرضی برای آسانی تغییر شکل باید دارای سفتی کم باشد. پوسته های موج دار با توجه به هندسه خاص ، این پتانسیل را دارند که در کاربردهای مزبور استفاده شوند. بنابراین در پژوهش حاضر،سفتی های موثر کششی و خمشی در دو راستای طولی و عرضی در ورق های کامپوزیتی با هندسه شبه سینوسی به شکل اجزای محدود (با استفاده از نرم افزار تجاری ABAQUS)و هم چنین بااستفاده از معادله های نظری(نظریه ارایه شده توسط یوکوزوکی) بررسی شده است. می توان بااستفاده از انرژی کرنشی هر جزء و استفاده از قضایای اول و دوم کاستیگلیانو و به کارگیری نظریه تیرهای برنولی اویلر تغییر شکل در راستای طولی و عرضی هر جزء را به دست آورد. هم چنین، بر اساس آن سفتی های کششی و خمشی را (به ازای واحد عرض)در دو راستای طولی وعرضی ورق های موج دار استخراج کرد. در انتها نتایج به دست آمده از حل اجزای محدود و تحلیلی با نتایج تجربی حاصل از آزمایش های کشش و خمش روی ورق های کامپوزیتی از جنس شیشه اپوکسی و الیاف بافته شده با هندسه شبه سینوسی، مقایسه شده است. با مقایسه این نتایج می توانگفت، معادله های نظری ارایه شده دارای خطای قابل قبولی است و می توان از آنها برای بررسی سفتی های موثر کششی و خمشی در راستاهای مختلف در ورق های موج دار شبه سینوسی استفاده کرد. بررسی نتایج به دست آمده نشان می دهد، ورق های کامپوزیتی موج دار رفتار مکانیکی با ناهمسانگردی زیاد دارند، به طوری که دارای سفتی معادل کششی و خمشی زیاد در جهت عرضی موج هستند، در حالی که این ورق ها سفتی کششی و خمشی موثر بسیار کمی در راستای موج دارند.

کلیدواژه ها:

اجزای محدود ، فناوری مورفینگ ، سفتی های کششی و خمشی ، کامپوزیت ، ورق های موج دار شبه سینوسی