تحلیل کمانش ورق های کامپوزیت لایه ای با سختی متغیر به روش نوار محدود شبه تحلیلی

ورق های ساخته شده از مواد کامپوزیتی چند لایه با سختی متغیر (VSCL) به دلیل مزایایی از قبیل نسبت مقاومت و سختی به وزن بالا می توانند کاربرد های گسترده ای در شاخه های مختلف مهندسی داشته باشند. در هر لایه از این ورق ها به جای الیاف مستقیم از الیاف منحنی شکل استفاده می شود. در این مقاله تحلیل کمانش ورق های کامپوزیت لایه ای نسبتا ضخیم با سختی متغیر به روش نوار محدود بررسی می شود. برای تحلیل کمانش، یک روش نوار محدود شبه تحلیلی مبتنی بر تئوری تغییر شکل برشی مرتبه اول به کار گرفته می شود. در این روش، همه جابه جایی ها توسط توابع شکل هارمونیکی مناسب در جهت موازی با خطوط گرهی و توابع درون یاب چندجمله ای در جهت عمود بر خطوط گرهی فرض می شوند. به منظور توسعه روابط پایداری از روش انرژی پتانسیل حداقل استفاده می شود. با انجام این تحلیل تاثیر استفاده از الیاف منحنی شکل به جای الیاف مستقیم در کامپوزیت های لایه ای بر بار کمانشی ورق بررسی می شود. بارهای بحرانی به دست آمده از این تحلیل، با نتایج سایر محققین مقایسه شده و کارایی و دقت روش نوار محدود حاضر تایید می شود. مقایسه نتایج حاصل از تحلیل این ورق ها نشان می دهد که تغییر دادن شیب الیاف می تواند منجر به تفاوت قابل توجهی در پاسخ کمانشی شود. همچنین افزایش تعداد جملات توابع شکل در جهت موازی با خطوط گرهی تاثیر قابل توجهی در همگرایی نتایج مورد نظر دارد.  

Keywords:

Buckling , Laminated composite , Variable stiffness , Finite strip method , First-order shear deformation theory. , کمانش , کامپوزیت لایه ای , سختی متغیر , روش نوار محدود , تئوری تغییر شکل برشی مرتبه اول