15869

15869

بررسي عمر خستگي كامپوزيت هاي تك جهته تحت بارگذاري سيكلي با دامنه متغير

كارشناسي ارشد

طراحي كاربردي جامدات

خرداد ماه 1395

خرداد ماه 1395

دكتر فتح اله طاهري بهروز

مكانيك

چكيده با توجه به كاربرد گستره مواد كامپوزيتي در صنايع حساس از جمله صنايع هوافضايي و هسته‌اي و همچنين نقش عمده آنها در ايمني سازه‌ها، تحليل خستگي مواد كامپوزيتي از اهميت بسزايي برخوردار است. به دليل پيچيده بودن شروع و فرآيند رشد آسيب خستگي در كامپوزيت‌ها پيش¬بيني عمر قطعات تحت بارگذاري واقعي و هندسه‌هاي پيچيده بسيار مشكل بوده و پيش¬بيني عمر آنها از اهميت بالايي برخوردار مي‌باشد. يكي از اهداف اصلي در اين پايان¬نامه پيش¬بيني عمر خستگي سازه¬هاي كامپوزيتي (به طور خاص سازه فلنج بال هواپيماي سبك فجر3) تحت طيف بارگذاري تصادفي مي¬باشد. اولين قدم در بررسي¬هاي خستگي، شناخت كامل عملكرد يك سازه و محاسبه بارهاي وارده به آن مي¬باشد. براي اين منظور يك طيف بارگذاري براي هواپيماي سبك فجر3، از كتاب¬هاي استاندارد هوايي استخراج شده و پس از انجام يك مرحله بهينه¬سازي بر روي اين اطلاعات، طيف بارگذاري با استفاده از جدول پاكت پروازي هواپيما محاسبه شده است. با توجه به اينكه عموما روابط و محاسبات خستگي از روي سيكل¬هاي بارگذاري با دامنه ثابت به دست مي آيند، انجام آزمايش بر روي اين گونه سازه¬ها تحت بارگذاري دامنه متغير امكان-پذير نيست. بنابراين براي حل اين مشكل از روش¬هاي شمارش چرخه (1- روش جريان باران در حوزه زمان، 2- روش آماري در حوزه فركانس) استفاده شده است. پس از آن طيف بارگذاري به طيف تنش تبديل شده تا با استفاده از آن و با بهره¬گيري از چهار معيارهاي انباشت آسيب خستگي و چهار معيارهاي افت استحكام در كامپوزيت¬ها، در نهايت درصد آسيب و عمر خستگي سازه ارزيابي شود. واژه‌هاي كليدي: بارگذاري دامنه متغير، روش¬هاي شمارش سيكل، كامپوزيت، خستگي، انباشت آسيب، افت استحكام