بررسی پدیده تورق در ساختار کامپوزیت چندلایه ای مورد استفاده در پره توربین بادی

در سال های اخیر کاربرد مواد مرکب در صنایع مختلف از جمله هوافضا و خودرو افزایش یافته است . با توجه به عدم وجود تقویت کننده در جهت عمود بر لایه ها یعنی در راستای ضخامت ورق، سازه هایی که از مواد مرکب لایهای ساخته می شوند در معرض خطر جدایش میان لایه ای که به نام پدیده تورق شناخته می شود، قرار دارند. منشاء این نوع خرابی در حقیقت شروع و انتشار ترکهای بین لایه ای در فصل مشترک دو لایه می باشد، که شکست بین سطحی را پدید می آورد. در این مقاله، پدیده تورق تحت بارگذاری خمشی بررسی شده است. برای این منظور جزء کوچکی از ریشه پره توربین بادی به صورت یک ورق لایه ای با ساختار نامتجانس، شبیه سازی و مورد تحلیل قرار گرفته است. روش تحلیل شامل دو رویکرد موازی سنجش های آزمایشگاهی و شبیه سازی های رایانه ای بوده است درحوزه سنجش های تجربی، نمونه های مختلف تحت آزمون های خمشی سه نقطه قرار داده شده و نمودارهای نیرو- تغییر مکان در نقطه اثر نیرو ثبت شده است. از طرف دیگر هندسه ورق مرکب به صورت مجازی شبیه سازی و تحلیل تنش انجام شده است. نتایج سنجش تجربی استحکام و تحلیل رایانه ای تنش برای پیش بینی پدیده تورق مورد استفاده قرار گرفته است. نتایج بیانگر آنست که، مقدار یار بحرانی برای شروع لایه لایه شدگی و ایجاد خسارت، به درستی و با دقت قابل قبولی از شبیه سازی قابل حصول است.

Keywords:

پدیده تورق , کامپوزیت لایه ای , تحلیل آباکوس