در کاربردهایی مانند فناوری مورفینگ، دارا بودن مقدار تغییر شکل و ناهمسانگردی زیاد یکی از ملزومات و مزایای بسیار کاربردی است. ورق های موج دار 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 موثر 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.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

در این پژوهش جدایش بین لایه ای ورق های کامپوزیتی موجدار ساخته شده از الیاف شیشه تک جهته و رزین پلی استر مورد بررسی قرار گرفته است. نمونه ها با فرآیند لایه چینی دستی و مطابق با استاندارد  ساخته شده  و با استفاده از تست های آزمایشگاهی، نرخ انرژی کرنشی آزاد شده در مود یک با روش های رایج در زمینه شکست بین لایه ای، برای نمونه های موج دار کامپوزیتی محاسبه شده است. همچنین به کمک نرم افزار آباکوس و با خواص مکانیکی الیاف تک جهته شیشه/پلی استر، شبیه سازی نمونه ها بعنوان تیر یکسرگیردار دولبه انجام شده و نتایج حل عددی نیز بدست آمده است. سطوح شکست نمونه های آزمایشگاهی با میکروسکوپ الکترونی روبشی تحلیل و بررسی شده است و نمودارهای نیرو جابه جایی حاصل از تست های آزمایشگاهی و شبیه سازی های عددی جهت بررسی رفتار ماده و محاسبه نرخ انرژی کرنشی آزاد شده برای نمونه های مختلف با سه طول پیش ترک ایجاد شده مورد مقایسه قرارگرفته است. نتایج نشان می دهد که ورق های موجدار در مقایسه با ورق های تخت، از مقاومت به رشد ترک بالاتر، نرخ انرژی کرنشی آزاد شده و چقرمگی شکست بین لایه ای بیشتری برخوردارند و نمونه چهار موج در طول ترک 60 و 65 میلیمتر دارای بالاترین مقدار نرخ انرژی کرنشی آزاد شده به ترتیب برابر 963/77 و705/95 ژول بر متر مربع می باشد.

دیوار برشی فولادی یک سیستم مقاوم جانبی است که در دو نوع سخت شده و سخت نشده وجود دارد. در انواع سخت شده، جزییات اجرایی زیادی وجود دارد که وقت، هزینه و نظارت بیش تری را می طلبد. دیوار برشی فولادی با جان موج دار، سامانه نوینی است که به عنوان گزینه جایگزین برای انواع دیوار سخت شده مورد توجه قرارگرفته است. ورق های موج دار هندسه پیچیده ای دارند و مدل سازی آن ها در نرم افزا ر های متداول موجود مشکل است. برای برون رفت از مسیله پیچیدگی مدل سازی ورق های موج دار، می توان به جای این ورق ها، با کمک روابط مکانیک مواد، ورق های تخت با خواص ارتوتروپ (Orthotropic) جایگزین نمود. هدف این تحقیق، ارایه یک روند مشخص برای محاسبه خواص مکانیکی یک ورق تخت ارتوتروپیک، جایگزین ورق موج دار و نیز بررسی دقت مدل تخت ارتوتروپ در پیش بینی رفتار یکنوا و چرخه ای دیوار برشی موج دار است. بدین منظور، نتایج تحلیل مدل های ارتوتروپ و موج دار ذوزنقه ای دیوار برشی فولادی با مشخصات مختلف موج ها باهم مقایسه شده است. در پایان، با بررسی نتایج مدل های مختلف در نرم افزار اجزاء محدود آباکوس مشخص شد که روش پیشنهادی می تواند با تقریب مناسبی رفتار یکنوا و چرخه ای دیوار برشی فولادی با ورق موج دار ذوزنقه ای را پیش بینی نماید.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

امروزه مواد کامپوزیتی و ساختارهای ساندویچی به دلیل خواص منحصر به فردی از جمله، نسبت استحکام به وزن بالا، مقاومت به خوردگی و توانایی جذب انرژی و صدا بسیار مورد استفاده قرار می گیرند. موج دار کردن این نوع ساختارهای ساندویچی روشی موثر برای تقویت خواص مکانیکی آنهاست. در این مقاله به بررسی دینامیکی این سازه های موج دار برای عملکرد مطلوب در شرایط ارتعاشی پرداخته شده است. یکی از آسیب های مهم در مواد مرکب لایه ای کامپوزیتی، ترک بین لایه ای و در نهایت جدایی بین لایه ها می باشد. در روش المان محدود با استفاده از نرم افزار انسیس به تحلیل ارتعاشی ورق ساندویچی موج دار ذوزنقه ای همراه با ترک پرداخته شد. ورق مدل سازی شده یک مدل جدید از ورق های ساندویچی موج دار است که دارای یک هسته موج دار نرم از جنس فوم و پوششی موج دار از جنس لایه های کامپوزیتی از نوع شیشه/ اپوکسی است. به منظور اعتبارسنجی و اطمینان از صحت رفتار ارتعاشی ورق مدل سازی شده، نتایج حاصل از تحلیل مودال تجربی و روش المان محدود، مورد مقایسه قرار گرفته شد. تاثیرات ابعادی و موقعیت ترک بین لایه ای بر فرکانس طبیعی بگونه ای بود که با افزایش ابعاد ترک، فرکانس طبیعی ورق کاهش یافته و با تغییر موقعیت آن در عمق ورق، این فرکانس نیز کاهش یافت. تغییرات در مشخصات ارتعاشی ورق ساندویچی، اطلاعات جامعی را برای آموزش و طراحی شبکه عصبی تولید می کند تا یک روش موثر در عیب یابی و پیش بینی وقوع عیب بدست آید.