اثر تنش برشی بین لایه ای لبه آزاد بر تنش های پسماند کامپوزیت های پلیمری در روش سوراخ کاری مرکزی

در روش سوراخ کاری مرکززی، تنش های صفحه ای همواره مورد توجه بوده و به تنش های بین لایه ای پرداخته نشده است. تنش های بین لایه ای در لبه های آزاد چند لایه های کامپوزیتی از اهمیت بیشتری برخوردار است و مقادیر زیاد آنها می توان باعث ترک خوردن ماتریس و لایه لایه شدن سازه گردد. ایجاد سوراخ در چند لایه باعث به وجو آمدن لبه های آزاد می شود و تنش های پسماند صفحه ای ممکن است منجر به تنش های برشی بین لایه ای و تنش عمودی خارج صفحه ای گردد. در این تحقیق با استفاده از روش اجزای محدود و شبیه سازی سه بعدی فرایند سوراخ کاری مرکزی درمواد همسانگرد و ناهمسانگرد به بررسی سه بعدی تنش های رها شده پرداخته شده است. در شبیه سازی فرایند سوراخ کاری مواد همسانگرد، اثر تعداد مراحل سوراخ کاری تنش اولیه یکنواخت و غیر یکنواخت و تنش تک محوری و دو محوری بررسی شده است. نتایج نشان می دهد هر گاه تعداد مراحل سوراخ کاری از یک تا چهار مرحله تغییر کند. نسبت حداکثر مقادیر تنش های سه بعدی به تنش تک محوری اعمالی تغییر می کند. در چند لایه های کامپوزیتی خواص هر لایه در جهات مختلف، اثر تعداد لایه ها و جهت چیدمان الیاف از اهمیت ویژه ای برخوردار است. به همین منظور چند لایه های تک جهتی با افزایش تعداد لایه ها تا عمق برابر قطر سوراخ زیر تنش تک محوری و تنش دو محوری بررسی شده اند. با توجه به اهمیت تنش های بین لایه ای و اثر لبه ها در چند لایه های angle-ply ,cross-ply و شبه همسانگرد حوزه تنش سه بعدی در آنها در حین فرایند سوراخ کاری مرکزی مطالعه شده است. از آن جا که نقاط کرنش سنجی در یک کرنش سنج روزت با فاصله مشخص از مرکز سوراخ و در زوایای معین قرار دارد،اثر تنش های بین لایه ای درنقاط کرنش سنجی روز ت بررسی گردیده است.

کلیدواژه ها:

تنش برشی بین لایه ای ، سوراخ کاری مرکزی ، تنش های پسماند ، شبیه سازی ، کامپوزیت پلیمری