تحليل كمانش ورق‌هاي كامپوزيت لايه‌اي با سختي متغير به روش نوار محدود شبه‌تحليلي

ورق‌هاي ساخته ‌شده از مواد كامپوزيتي چند‌لايه با سختي متغير (VSCL) به‌دليل مزايايي از قبيل نسبت مقاومت و سختي به وزن بالا مي‌توانند كاربرد‌هاي گسترده‌اي در شاخه‌هاي مختلف مهندسي داشته ‌باشند. در هر لايه از اين ورق‌ها به‌جاي الياف مستقيم از الياف منحني شكل استفاده مي‌شود. در اين مقاله تحليل كمانش ورق‌هاي كامپوزيت لايه‌اي نسبتاً ضخيم با سختي متغير به روش نوار محدود بررسي مي‌شود. براي تحليل كمانش، يك روش نوار محدود شبه تحليلي مبتني بر تئوري تغيير شكل برشي مرتبه اول به‌كار گرفته مي‌شود. در اين روش، همه جابه‌جايي‌ها توسط توابع شكل هارمونيكي مناسب در جهت موازي با خطوط گرهي و توابع درون‌ياب چندجمله‌اي در جهت عمود بر خطوط گرهي فرض مي‌شوند. به‌منظور توسعه روابط پايداري از روش انرژي پتانسيل حداقل استفاده مي‌شود. با انجام اين تحليل تأثير استفاده از الياف‌ منحني شكل به‌جاي الياف مستقيم در كامپوزيت‌هاي لايه‌اي بر بار كمانشي ورق بررسي مي‌شود. بارهاي بحراني به‌دست ‌آمده از اين تحليل، با نتايج ساير محققين مقايسه شده و كارايي و دقت روش نوار محدود حاضر تأييد مي‌شود. مقايسه نتايج حاصل از تحليل اين ورق‌ها نشان مي‌دهد كه تغيير دادن شيب الياف مي‌تواند منجر به تفاوت قابل توجهي در پاسخ كمانشي شود. همچنين افزايش تعداد جملات توابع شكل در جهت موازي با خطوط گرهي تأثير قابل توجهي در همگرايي نتايج مورد نظر دارد.