حل تحلیلی تقریبی مسئله کمانش ورق نازک کامپوزیتی دارای گشودگی مربع /دایره مرکزی

سازه های کامپوزیتی به علت استحکام و مقاومت به وزن بالا و سایر خواص منحصر به فرد شان درچند ذهه اخیر مورد توجه بسیاری از محققین قرار گرفته اند. از طرف دیگر کمانش ورق های نازک مستطیلی تحت بار محوری درون صفحه ای از اهمیت زیادی درصنایع مختلف از جمله صنایع خودرویی وصنایع هوا فضا یی برخوردار است این سازه ها به علل مختلف ممکن است دارای گشوگی های با اندازه و شکل های گوناگون باشند. هرجند در زمینه کمانش ورق بدون گشودگی مطالعات تحلیلی زیادی صورت گرفته اما بیشتر پژوهش های انجام شده در مورد ورق های دارای گشودگی به صورت عددی و تجربی است. در پژوهش حاضر یک روش تحلیلی تقریبی برای بررسی کمانش ورق نازک ایزوتروپ وکامپوزیتی دارای گشودگی مرکزی ارائه شده است . معادلات با استفاده از روش انرژی براساس تئوری کلاسیک ورق و پوسته نوشته شده و بار بحرانی با تلفیق روش ریتز و روش سفتی منفی محاسبه شده است . صحت روش ارائه شده در مقایسه با نتایج نرم افزار المان محدود آباکوس ونتایج سایر مقالات موجود سنجیده است . در نهایت بار بحرانی ورق دارای گشودگی دایره ای و مربعی مرکزی با استفاده از این روش ونیز روش المان محدود بررسی شده و اثر ابعاد ورق،اندازه و شکل گشودگی بر بار کمانش ورق مورد مطاله قرار گرفته است نتایج بدست آمده نشان می دهد که وجود گشودگی مرکزی بار بحرانی ورق مریعی را به شدت کاهش می دهد اما تغییری در شکل مود کمانش ایجاد نمی کند . این موضوع در ورق مستطیلی متفاوت است . در ورق مستطیلی وجود گشودگی حتی می تواند بار کمانش را افزایش دهد. ضمن اینکه در اثر وچود گشووجود گشودگی در ورق مستطیلی شکل مود کمانش نیز ممکن است تغییر یابد این مطلب مستقل از جنس ورق بوده و برای ورق ایزوتروپ وکامپوزیتی صادق است. البته میزان تاثیر گذاری گشودگی بر بار بحرانی به جنس ورق و لایه چینی آن وابسته است. یکی دیگراز نتایج قابل توجه بدست آمده این است که در صورت هم اندازه بودن گشودگی شکل آن تاثیر قابل ملاحظه ای بر بار بحرانی ورق مربعی ندارد. این مطلب نیز برای هردو ورق ایزوتروپ و کامپوزیتی صادق است.

Keywords:

ورق کامپوزیتی , کمانش , گشودگی , حل تحلیلی تقریبی , روش سفتی منفی