عنوان
تعيين تحليلي توزيع تنش در چندلايه‌هاي فلز-الياف داراي گشودگي
نويسنده اصلي
ميلاد نعمت اللهي
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
چكيده
سازه‌هاي ساخته شده از مواد كامپوزيتي چندلايه در دهه‌هاي اخير اهميت ويژه‌اي پيدا كرده‌اند. نوآوري‌هاي موجود در اين صنعت باعث دست يافتن به كاهش وزن چشمگير سازه‌هاي كامپوزيتي شده‌است. مواد كامپوزيتي در مقايسه با آلياژهاي فلزي ويژگي‌هاي بسياري را ارائه مي‌كنند، بخصوص در مواردي كه نسبت استحكام و سفتي به وزن بالايي از سازه مورد نياز باشد. استفاده از ورقه‌هاي آلومينيومي در بدنه‌ي هواپيماها بدليل وزن پايين و ضربه پذيري مناسب در گذشته رايج بوده است و با گذشت زمان آلومينيوم جاي خود را به مواد كامپوزيتي داده است. هر يك از دو ماده‌ي آلومينيوم و لايه‌هاي كامپوزيتي داراي عيوبي هستند كه استفاده تكي از آنها در صنايع هوايي مي‌تواند مشكل ساز باشد. با ابداع چندلايه‌هاي فلز الياف كه از جايگذاري لايه‌هاي فلز در ميان لايه‌هاي كامپوزيتي شكل مي‌گيرد محققان به ماده‌ي كامپوزيتي ساختار يافته‌اي دست يافتند كه در عين داشتن خواص لايه‌هاي آلومينيومي و فلزي عيوب هر يك نيز برطرف مي‌گردد. هنگام استفاده از چندلايه‌هاي فلز الياف در سازه‌هاي مختلف ناگزير نياز به ايجاد سوراخ و گشودگي در ماده‌ي كامپوزيتي براي اهداف مختلف بوجود مي‌آيد. تحليل تمركز تنش ايجاد شده در لايه‌هاي مختلف چندلايه در اطراف اين گشودگي‌ها با روش‌هاي عددي و تجربي مي‌تواند به دليل كوچك بودن گشودگي نسبت به كل سازه و يا پيچيدگي ساختار ماده مشكل باشد لذا استفاده از يك روش تحليلي براي تحليل تنش لايه‌به‌لايه در اطراف گشودگي‌ها در كنار ساير روش‌ها مفيد است. براي تحليل تنش در چندلايه‌هاي كامپوزيتي از تئوري كلاسيك چندلايه‌ها استفاده مي‌شود. بدليل وجود ناپيوستگي در مسئله موجود نياز است اين روش بسط داده شود. براي اين منظور در پايان نامه حاضر از روش تحليلي ارائه شده توسط لخنيتسكي كه بر پايه‌ي استفاده از توابع پتانسيل در فضاي مختلط و همچنين نگاشت همنوا مي‌باشد، استفاده شده است. مزيت اين روش نسبت به روش‌هاي ديگر تحليلي و همچنين اجزاء محدود، توانايي كدنويسي و حل پارامتريك مسئله است. در اين پايان نامه با استفاده از روش تحليلي ارائه شده به تحليل تنش و استحكام لايه‌هاي فلزي و كامپوزيتي در چندلايه‌هاي فلز-الياف سوراخ دار پرداخته شده است. با تغيير در پارامترهاي هندسي شكل گشودگي و نيز اعمال بارگذاري‌هاي تك محوره، دومحوره و برشي در انواع استاندارد اين چندلايه‌ها نحوه‌ي اثرپذيري بيشينه تنش اطراف گشودگي و استحكام ضعيف‌ترين لايه از هريك از پارامترهاي ذكرشده بدست آمده‌است.
شماره ركورد
195633
دانشگاه
دانشگاه علم و صنعت ايران
رشته تحصيلي
طراحي كاربردي
استاد راهنما
دكتر هادي خرمي شاد