حمزه علي جلالي

استوانه‌هاي جدار نازك به علت شكل هندسي منحصربه‌فرد خود كه قابليت تحمل بار بالايي نسبت به ساير مقاطع هندسي جدار نازك دارند، در صنايع مختلف ازجمله صنعت هوافضا به‌وفور استفاده مي‌شوند. اعمال بار فشاري بر روي استوانه‌هاي جدار نازك باعث بروز پديده كمانش در سازه قبل از بار بحراني شكست مي‌شود؛ بنابراين بررسي پديده كمانش در استوانه‌هاي جدار نازك چندلايه كامپوزيتي اهميت بسياري دارد. در اين پژوهش به‌منظور جلوگيري از تكرار تئوري‎هاي تحليلي براي بررسي پديده كمانش در استوانه‌هاي جدار نازك كامپوزيتي معرفي نشده‎اند و فقط نتايج حاصل از تحليل‌هاي المان محدود و نتايج آزمايشگاهي مورد بررسي قرار‎گرفته‎اند. نتايج حاصل از حل عددي به علت كامل و بدون نقص در نظر گرفتن پوسته استوانه قبل از بارگذاري، ظرفيت كمانش را بالاتر از نتايج تست‎هاي آزمايشگاهي پيش‌بيني مي‎كنند. براي رفع اين اختلافات در نتايج، بايد نواقص هندسي كه به‌طور ناخواسته و البته اجتناب‌ناپذير در حين ساخت قطعه به وجود مي‌آيد و يا در طبيعت مواد سازنده قطعه وجود دارد در روابط تحليلي گنجانده شود. ازآنجايي‌كه در نظر گرفتن اين فرضيات نياز به روابط بسيار پيچيده و محاسبات طولاني دارد، مدل‌سازي‌هاي عددي مي‌تواند نقش مفيدي در بررسي كمانش باوجود نواقص هندسي داشته باشد. نتايج حاصل از مدل‌سازي غيرخطي براي استوانه‌ها نتايج مطلوبي را ارائه مي‎دهد؛ اما اين مقادير براي بار كمانش سازه‎هاي سوراخ‎دار همواره بالاتر از مقادير حاصل از تست مي‎باشند. اين پديده نشان‌دهنده تأثير بيشتر وجود سوراخ نسبت به نواقص هندسي بر روي بار كمانش در استوانه‌هاي سوراخ‌دار است. براي بررسي ميزان صحت و اختلاف نتايج عددي متفاوت با واقعيت، استوانه‌هاي كامپوزيتي ساخته‌شده از كامپوزيت شيشه/اپوكسي با روش پيچش الياف و لايه چيني [90/23-/23/90] در دو حالت سوراخ‌دار و بدون سوراخ مورد آزمايش قرارگرفته است. نتايج به‌دست‌آمده از آزمايش با نتايج پيش‌بيني‌هاي عددي غيرخطي در استوانه‌هاي بدون سوراخ و سوراخ‎دار تطابق قابل قبولي داشته است.

كمانش، استوانه‌هاي جدار نازك كامپوزيتي، استوانه‌هاي سوراخ‌دار، نواقص هندسي، تحليل خطي، تحليل غيرخطي.