5313

06 - 572 مكانيك

تحليل تنش ناشي از آزمون بيرون كشي الياف از زمينه كامپوزيت

كارشناسي

مكانيك

1394

دكتر طاهري بهروز

محمدجواد غلامي

در تحقيق حاضر مدل مايكرومكانيك جهت تخمين تنش بين لايه¬اي/ مرزي در كامپوزيت با الياف تقويت شده¬ي سه فاز مورد بررسي قرار داده شده است. مدل متقارن تشكيل شده از الياف كه درون زمينه قرار داده شده است داراي يك لايه¬ي مياني بين آن¬ها مي¬باشد. در اين¬ تحقيق كامپوزيت به عنوان ماده¬ي الاستيك خطي در نظر گرفته مي¬شود. زمينه به عنوان يك ماده¬ي همسانگرد رفتار مي¬كند و اين در حالي است كه الياف و لايه¬ي مياني به عنوان ماده¬ي همسانگرد جانبي عمل مي¬كند. در تحليل فرض مي¬شود كه مرز مياني به طور كامل و قوي صورت گرفته شده باشد. در حل روابط يك جفت معادلات ديفرانسيل جزيي برحسب جابجايي¬هاي نامعين به¬دست مي¬آيد. از روش بسط تابع ويژه براي به دست آوردن حل دقيق بر اساس توابع بسل استفاده شده است. حل¬هاي تحليلي براي شرايط مرزي آزاد در سطح خارجي ماتريس جهت مدل كردن تست بيرون كشي و براي شرايط مرزي ثابت جهت مدل كردن تقريبي آرايش شش وجهي الياف در ماده¬ي زمينه، به دست آمده¬اند. اين نوع فرمول بندي يك حالت تحليل كلي جهت بررسي تنش¬هاي بين لايه¬اي و مرزي و هم چنين جابجايي¬ها در حالت تقارن سه بعدي را فراهم مي¬كند. هم¬چنين اجزاء محدود به منظور شبيه سازي تنش انتقالي از الياف به ماتريس از طريق لايه¬ي مياني مورد بررسي قرار گرفته شده¬است. در پايان نشان داده مي¬شود كه ميدان تنش به¬ دست آمده از روش تحليلي ميدان تنش به دست آمده از روش اجزاء محدود را ارضاء مي¬كند. در نهايت تنش¬هاي شعاعي و برشي به¬ منظور كاربرد آن¬ها در طراحي لايه¬ي مرزي (سطح مرزي) ارائه شده¬اند.

كامپوزيت¬ها با زمينه پليمري، مايكرومكانيك، تنش انتقالي، فاز مياني، روش بسط تابع ويژه، المان حجمي معرف