تحليل كمانش ورق‌هاي چندلايه كامپوزيتي داراي گشودگي دايروي به روش‌هاي نيمه‌تحليلي، اجزاء محدود و تجربي

Buckling Analysis of Laminated Composites plates with Circular Cutout Using Experimental, Finite Elements and Semi Analytical Method

در اين پژوهش، رفتار كمانش ورق كامپوزيتي مستطيلي شكل داراي گشودگي دايروي كوچك با وجود شرايط تكيه گاهي دو طرف ساده و دو طرف آزاد (SS-FF) با آزمون هاي تجربي بررسي شده و نتايج حاصل با روش‌هاي تمام انرژي، نيمه‌تحليلي و اجزاء محدود مقايسه شده است.نتايج تجربي با استفاده از يك فيكسچر نوآوري شده كه شرايط مرزي را به‌خوبي ارضاء مي كند، به‌دست آمده است. در روش نيمه‌تحليلي، تابع تنش ايري ورق، متناسب با شرايط تنشي در صفحه محاسبه شده و توزيع تنش ورق در بررسي كمانش اعمال شده است. نتايج به‌دست آمده نشان‌دهنده تأثير قطر گشودگي و ضخامت ورق بر رفتار كمانش ورق كامپوزيتي است. با بررسي نتايج نشان داده شده است كه روش نيمه‌تحليلي دقت بيشتري نسبت به روش‌هاي تمام انرژي و اجزاء محدود دارد. فيكسچر نوآوري شده براي چندلايه‌هاي باضخامت كم نتايج بسيار دقيقي را به دنبال داشته است و با افزايش ضخامت، اختلاف نتايج آزمون‌هاي آزمايشگاهي با نتايج نيمه‌تحليلي و اجزاء محدود بيشتر شده است.

In the present study, semi-energy and FEM method have been done to determine the buckling behaviour of rectangular glass-epoxy composite with a central cut-off to demonstrate the accuracy of experimental results. The experimental results have been derived by an innovated SS-FF fixture. The effect of cut-off diameter and the number of layers on buckling load were investigated. For thin laminated composite plates subjected to pure loads, the buckling loads of these three methods are approximately equal. However, in the buckling analysis of thick laminated composite plates, experimental results having a little distance from FEM and semi-energy results. The results show that the buckling load decrease and increase with increasing and decreasing of cut-off diameter and the number of layers respectively. However, in the buckling analysis of thick laminated composite plates, experimental results having a little distance from FEM and semi-energy results. The results show that the buckling load decrease and increase with increasing and decreasing of cut-off diameter and the number of layers respectively.