13968

13968

تحليل تئوري تجربي اتصالات بال تمام كامپوزيتي با استفاده از المان هاي واسط

كارشناسي ارشد

مهندسي هوافضا - سازه

بهمن ماه 1393

بهمن ماه 1393

دكتر بيژن محمدي

مكانيك

چكيده با توجه به كاربرد روزافزون مواد كامپوزيت در صنايع مختلف به خصوص صنايع هوايي، لزوم شناسايي رفتار خرابي اين مواد در زمان طراحي آن‌ها در حال افزايش است. يكي از اصلي‌ترين مودهاي اين سازه¬ها تخريب جدايي بين لايه اي در درون چندلايه و يا در نواحي اتصالات چسبي مي‌باشد. در اين تحقيق با استفاده از تئوري ناحيه چسبنده و المان‌هاي واسط (چسبنده) سه بعدي، خرابي نواحي اتصال در بال كامپوزيتي توسط نرم افزار Abaqus مورد بررسي قرار گرفته است.تمام لايه هاي كامپوزيتي نيز با استفاده از المان هاي سه بعدي مدل شده است.. در تشخيص ايجاد و رشد جدايي از معيارهاي تركيب مودهاي مختلف تخريب استفاده شده است تا نتايج مطابقت بيشتري با شرايط واقعي تخريب اتصالات داشته باشد..با توجه به شروع تخريب‌هاي دورن لايه اي قبل از شروع جدايي در نواحي اتصال در سازه‌هاي كامپوزيتي،در اين تحقيق اثرات تخريب درون لايه اي نيز بر خرابي ناحيه چسب، مورد بررسي قرار گرفته است. به منظور بررسي خرابي درون لايه مدلتخريب پيشرونده مزومكانيك لادووز با كمك كد umatبه كار گرفته شده لست. مدل اصلي مورد بررسي بال تمام كامپوزيتي و زيرسازه‌هاي آن شامل اسپار و ريب مي‌باشد. نتايج تحليل نشان داد، استفاده از المان‌هاي سه بعدي به مراتب دقت بهتري در تشخيص شروع تخريب و رشد آن نسبت به مدل‌هاي دو بعدي دارد. در ادامه استفاده از مدل تخريبدرون لايه اي لادووز، اثر تخريب درون لايه¬اي بر تسريع شروع تخريب و رشد آن را نمايان كرد. اثرات قابل توجه تصحيح شرايط هندسي مدل‌هاي نمونه بر كاهش تمركز تنش و در نتيجه تأخير شروع و رشد جدايي نيز در نتايج مشاهده شد. نتايج اين پژوهش نشان داد، در صورت طراحي بال با شرايط تخريب اولين لايه و در نظر گرفتن ضريب اطمينان قابل قبول، مي‌توان در طول تحليل تا زمان تخريب در اولين لايه كامپوزيت ناحيه چسبي را به صورت ايده‌آل در نظر گرفت. واژه‌هايكليدي:ناحيه چسبي،المان واسط سه بعدي،مدل تخريب درون لايه اي لادووز،اتصالات بال كامپوزيتي