تحلیل کمانش صفحات مستطیلی ارتوتروپیک با اتصال چسبی به روش مربعات دیفرانسیلی تعمیم ‌یافته

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران

چکیده

صفحات ارتوتروپیک مورد استفاده در سازه‌های کامپوزیتی در معرض کمانش‌های موضعی ازجمله کمانش فشاری قرار دارند. در فرآیند طراحی و ساخت اغلب سازه‌های بزرگ و یا سازه‌ها با هندسه پیچیده، اتصالات در سازه گریزناپذیر است. امروزه اتصالات چسبی به دلیل برخی مزیت‌ها نسبت به اتصالات مکانیکی کاربرد گسترده‌ای در اتصال سازه‌های کامپوزیتی پیدا کرده است. در این مقاله به بررسی پدیده کمانش صفحات چندلایه مستطیلی ارتوتروپیک متصل شده با چسب پرداخته شده است و اثرات نیرویی لایه چسب تحت شرایط بارگذاری کمانشی مطالعه شده است. به منظور به دست آوردن بارهای بحرانی کمانش تحت شرایط مرزی مختلف از روش مربعات دیفرانسیلی تعمیم ‌یافته1 استفاده شده است. تحلیل کمانش بر مبنای روابط تئوری تغییر شکل برشی مرتبه اول2 برای مواد کامپوزیت کربن/اپوکسی، شیشه/اپوکسی و کولار/اپوکسی با لایه چینی‌های مختلف ارائه شده است. اثر ضخامت و جنس چسب به‌عنوان لایه اتصال نیز از پارامترهای موثر است. در صفحات از یک نوع لایه چینی، صفحات از جنس کربن اپوکسی دوجهته استحکام کمانشی بالاتری را از خود نشان می‌دهند و به‌صورت کلی هر چه نسبت طول به عرض صفحات بیشتر شود، استحکام کمانشی افزایش می‌یابد. در اتصالات با نتایج به‌دست‌آمده با استفاده از روش آنالیز المان محدود در نرم‌افزار ABAQUS مقایسه شده‌اند. تطابق نتایج روش المان محدود با حل تحلیلی، دقت و صحت روشهای به کار رفته را نشان می دهند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Buckling Analysis of Orthotropic Rectangular Plates With Adhesive Connection by Generalized Differential Quadrature Method

نویسندگان [English]

  • Hossein Nejatbakhsh
  • Ahmad Reza Ghasemi
  • Saeid Amir
Faculty of Mechanical Engineering, University of Kashan, Kashan, Iran
چکیده [English]

Orthotropic plates used in composite structures are subject to local buckling, including compressive buckling. In the process of designing and building most large structures or instruments with complex geometry, joints in the structure are unavoidable. Today, adhesive joints are widely used in connecting composite structures due to some advantages over mechanical joints. In this article, the buckling phenomenon of orthotropic rectangular multilayer plates connected with glue has been investigated and the force effects of the glue layer under buckling loading conditions have been investigated. In order to obtain the critical buckling loads under different boundary conditions, the generalized differential quadratic method (GDQM) has been used. Buckling analysis is presented based on first-order shear deformation theory (FSDT) relations for carbon/epoxy, glass/epoxy and Kevlar/epoxy composite materials with different porcelain layers. The effect of thickness and type of adhesive as a bonding layer has been investigated. In plates made of a type of porcelain layer, two-way carbon epoxy plates show higher buckling strength, and in general, the higher the ratio of length to width of the plates, the higher the buckling strength. In the connections, they have been compared with the results obtained using the finite element analysis method in ABAQUS commercial software.

کلیدواژه‌ها [English]

  • compressive buckling

ارتقاء امنیت وب با وف ایرانی