ماتریس های سفتی و ناهمسانگردی در ورق های کامپوزیتی موج دار با هندسه ذوزنقه ای
چکیده
در کاربردهایی مانند فناوری مورفینگ، دارا بودن مقدار تغییر شکل و ناهمسانگردی زیاد یکی از ملزومات و مزایای بسیار کاربردی است. ورق های موجدار به دلیل داشتن هندسه مواج پتانسیل تغییرشکل زیاد را در اثر اعمال نیروی کششی دارند. در این پژوهش، برای بررسی مقدار تغییرشکل نهایی و ناهمسانگردی در ورق های کامپوزیتی موج دار نمونه هایی از جنس شیشه - اپوکسی با هندسه ذوزنقه ای ساخته شدند و در آزمون کشش و خمش در راستای طولی و عرضی موج قرار گرفتند. برای بررسی ناهمسانگردی در نمونه های موج دار، دو مفهوم بدون بعد ناهمسانگردی کششی و خمشی تعریف شد و براساس آن ناهمسانگردی به طور نظری و تجربی بررسی شد. همچنین، رفتار مکانیکی شامل ثابت های کشسان و ماتریس های سفتی مربوط به ورق های کامپوزیتی با هندسه ذوزنقه ای به طور نظری، با روش اجزای محدود و تجربی بررسی شد. نخست، سفتی های کششی و خمشی مؤثر در ورق های موج دار ذوزنقه ای استخراج شد و مدلی ساده برای پیش بینی رفتار مکانیکی این نوع ورق ها ارائه شد. سپس با استفاده از آنها ماتریس های سفتی کششی و خمشی این ورق ها استخراج شد. در ادامه نتایج به دست آمده از حل عددی و تحلیلی با نتایج حاصل از آزمون های تجربی روی ورق های کامپوزیتی مقایسه شد. پس از آن منحنی های نیرو- جابه جایی و همچنین مقدار تغییرشکل نهایی و ناهمسانگردی در نمونه های کامپوزیتی موج دار به طور تجربی بررسی شد. نتایج نشان می دهد، یکی از عوامل مهم (به نوعی مهم ترین عامل) در مقدار تغییرشکل نهایی، دامنه ورق است. به طور کلی با افزایش دامنه و تعداد اجزا در واحد طول، مقدار تغییرشکل نهایی افزایش می یابد، ولی با افزایش گام مقدار آن کاهش می یابد.