بررسی و تحلیل عددی کمانش مکانیکی ورق مستطیلی هدفمند تابعی

بررسی کمانش ورق ها از موضوعات مهم در تحلیل پایداری این سازه ها می باشد. کاربرد انواع ورق در صنایع مختلف شامل: نظامی، دریایی، هوافضا و ... بسیار بالا بوده و لذا تحلیل کمانشی این سازه ها با توجه به اهمیت کاربردشان معیار مهمی در امر طراحیشان محسوب می گردد. با توجه به کاربردهای خاص ورق ها در شرایط محیطی مختلف، انتخاب مناسب جنس این سازه ها موضوع با اهمیتی شمرده می شود. مواد هدفمند تابعی، موادی هستند که در شرایط محیطی مختلف بسیار مقاوم بوده و سازگاری بالایی دارند. 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، اینگونه مواد را به عنوان جایگزینی مناسب در بسیاری از مصارف مهم و پرکاربرد مطرح کرده اند. از دیگر ویژگی های کاربرد این مواد در جنس ورق ها افزایش پایداری این سازه ها در مقایسه با دیگر جنس ها می باشد. جنس مواد هدفمند تابعی در نظر گرفته شده برای ورق، ترکیب سرامیک و فلز از جنس های آلومینیوم و سیلیکون کارباید می باشد. در پژوهش صورت گرفته به بررسی اثر پارامترهای ضریب تاثیر توانی، ضخامت ورق و جنس سرامیک در مواد هدفمند تابعی پرداخته شده است. پس از انجام تحلیل های صورت گرفته نتایج حاصل حاکی از کاهش بار بحرانی کمانشی با افزایش ضریب تاثیر توانی در مواد هدفمند تابعی بود. از دیگر نتایج بدست آمده بالا رفتن قابل توجه بار کمانشی در اثر افزایش ضخامت ورق از جنس مواد هدفمند تابعی بود. همچنین این نتیجه بدست آمد که در مواد هدفمند تابعی سرامیک با مدول یانگ بالاتر، می تواند سبب افزایش بیشتری در بار بحرانی کمانشی گردد.

Keywords:

مواد هدفمند تابعی , ضریب تاثیر توانی , بار کمانشی , آباکوس , سیلیکون کارباید