مطالعه كمانش پانل‌هاي كامپوزيتي تقويت‌شده با حضور و بدون حضور گشودگي به روش‌هاي تجربي و عددي

Study of Stiffened Composite Panels Buckling With and Without Cutouts by Experimental and Numerical Methods

در اين مقاله، تاثير اندازه گشودگي دايروي، جهت الياف و اندازه ي لبه تقويت كننده بر روي رفتار كمانشي صفحات كامپوزيتي به صورت تجربي و عددي بررسي مي‌شود. نمونه‌ها داراي شرايط مرزي گيردار در لبه‌هاي L شكل و آزاد در دو لبه‌ي ديگر مي‌باشند. در بخش تجربي، نمونه‌هاي L شكل شيشه- اپوكسي در حضور و عدم حضور گشودگي دايروي در سه لايه‌چيني مختلف تحت بارگذاري فشاري تك‌محوره قرار مي‌گيرند و نيروهاي كمانش و شكست آنها تعيين مي‌گردند. در بخش دوم؛ تاثير تغيير اندازه‌ي لبه تقويت كننده و اندازه گشودگي دايروي بر بار كمانش صفحات كامپوزيتي در چهار لايه‌چيني مختلف با همان خصوصيات مواد در قسمت تجربي، به‌روش حل عددي (انسيس 10) بررسي مي‌گردد. نتايج نشان مي‌دهد كه ارتفاع بهينه‌اي براي لبه تقويت كننده در شرايط مختلف وجود دارد كه افزايش آن، تنها منجر به افزايش وزن و هزينه شده و تاثير چشم‌گيري بر بار كمانش ندارد.

In this article the effect of circular cutout size, fiber orientation, and reinforcer edge size on buckling behavior of composite plates is investigated by experimental and numerical. Samples have clamped boundary conditions on L-shaped edges and free on other two sides. In the experimental method, the E-glass/epoxy L-shaped samples with and without circular cutout is applied in three different lay-up under uni-axial compression. Then the buckling and failure loads will be recognized. In the second method, according to numerical method (Ansys 10), the effect of reinforcer edge size changing and size of circular cutout on composite plate buckling in four different lay-ups with the same experimental materials properties is investigated. The results show that there is the optimum height for reinforcer edge during different conditions that increasing this size just causes the extra weight and cost and does not have a good effect on buckling load.