بررسی مقاومت کمانشی سازه مشبک استوانه ای با گشودگی

در این پروژه، تاثیر ایجاد گشودگی بر مقاومت کمانشی سازه های مشبک کامپوزیتی تحت بار فشاری محوری بررسی شده است. سازه مورد نظر، استوانه ای به شعاع 7، ضخامت 8/0 و ارتفاع 28 سانتیمتر بوده که 3 جفت ریب مارپیچ به زوایای 30 درجه نسبت به محور استوانه بر روی سطح داخلی آن قرار داشت. جنس مواد به کار رفته برای ساخت نمونه ها، کامپوزیت الیاف شیشه در ماتریس اپوکسی بود. تعداد 13 عدد نمونه ساخته و با موفقیت آزمایش شدند و بار کمانش آنها به دست آمد. از نرم افزار ansys برای بررسی عددی سازه استفاده شد و نتایج حاصله با نتایج نمونه های تجربی مقایسه شد که تفاوتی حدود 10 درصد بین روش عددی و تجربی به دست آمد. تعداد 34 عدد مدل با شکل، تعداد، اندازه و محل گشودگی مورد تحلیل کمانش مقدار ویژه قرار گرفتند و تاثیر اندازه، ضریب منظر، تعداد و محل گشودگی بر بار نهایی کمانش بررسی شد. نتایج نشان داد که در حالت کلی، گشودگی دایروی-بیضوی بهتر از مربع-مستطیل است. همچنین برای مساحت گشودگی ثابت طول بیشتر گشودگی در جهت محوری بدتر از طول بیشتر جهت محیطی است و هرچه گشودگی به ریب ها نزدیکتر باشد بهتر است. همچنین مود کمانش به این صورت بود که سازه دچار کمانش عموومی می شد و با افزایش بار، کمانش موضعی در سلول حاوی گشودگی رخ می داد. وجود تقویت کننده ها باعث بهبود حدود 10 درصدی کارایی سازه در برابر گشودگی، در مقایسه با پوسته بدون تقویت کننده شد.