محاسبات کمانش برشی بهینه ی پنل ساندویچی فوم/کربن در سازه یک هواپیمای سبک

جزیی از طراحی سازه ی هواپیما، جلوگیری از کمانش پوسته های تحت برش است . در سازه های نیمه -مونوکوک، نیروی غالب بر پوسته های بال و بدنه، برش است معمولا در طراحی استحکامی، ضخامت کمی به دست می آید که در برابر کمانش بسیار ضعیف است بنابراین در طراحی بر اساس سختی و کمانش، استفاده از ساندویچ پنل غیر قابل اجتناب است . در این مقاله گوشه ای از طراحی یک هواپیمای سبک به عنوان نمونه ای عملی، انتخاب شده است. در طراحی استحکامی بال این پرنده به یک لایه چینی مطلوب بر اساس کامپوزیت کربن/ اپوکسی دوجهته رسیده شده است، خصوصیت مواد نیز توسط تست به دست آمده است. بر اساس این لایه چینی باید فوم پی -وی-سی با ضخامت مناسب بین لایه ها قرار گیرد تا پوسته بتواند در مقابل کمانش به سختی لازم برسد. با توجه به شرایط خاص کشور ایران و ملاحظات اقتصادی، از فوم پی-وی -سی قابل دسترس در ضخامتهای متفاوت میتوان استفاده نمود. با داشتن خصوصیات فوم مربوطه بایستی محاسبات کمانش انجام شود. با به کارگیری معادلات حاکم بر صفحات ساندویچی کامپوزیتی، کمانش بحرانی ساندویچ فوم/کربن در ضخامتهای متفاوت محاسبه و مورد مقایسه قرار گرفته است. در نهایت بهینه ترین فوم برای طراحی انتخاب شده است. اینکه از نظر کمانش کدام ضخامت فوم بهترین کارایی را دارد میتواند راهنمایی برای طراحان در انتخاب هسته های فومی پنلهای برشی باشد

Keywords:

کمانش , کامپوزیت , هواپیمای سبک , پوسته , کربن