بررسی تاثیر ترک بین لایه ای بر پایداری یک صفحه کامپوزیتی سوراخ دار

کاربرد چند لایه های کامپوزیتی و تقویت شده با الیاف به واسطه وزن پایین و استحکام بالایی که دارند برای بسیاری از صنایع (مانند هوافضا و اجزای ساختار هواپیما) مهم می باشد. در این میان یکی از مهمترین پروسه های نهایی برای اجزای ساخته شده از مواد کامپوزیتی چندلایه عملیات سوراخکاری است. مواد کامپوزیتی چندلایه، موادی سخت در مقابل ماشین کاری هستند که این امر موجب کاهش کارایی سوراخکاری می شود. همچنین بوجود آمدن تورق در بین لایه ها بعنوان نتایج نامطلوب در سوراخکاری مواد کامپوزیتی چندلایه مطرح می باشد. از سوی دیگر، متداول ترین رخ دادها در صفحات نازک تحت بار فشاری، پدیده کمانش است که در هنگام وجود بعضی از عیوب مانند حفره و ترک رخ می دهد. در این پروژه، تحقیقات عددی بر روی بار بحرانی کمانش برای صفحات دارای ترک بین لایه ای تحت بار فشاری محوری صورت پذیرفته است. . بر اساس این فرض، صفحات مربعی و مستطیلی شکل دارای مواد کامپوزیتی شیشه – اپوکسی با حفره دایره ای شکل و ترک بین لایه ای با استفاده از نرم افزار آباکوس شبیه سازی شده است. اثرات طول ترک، شعاع حفره، لایه چینی صفحات و نسبت طول به عرض بصورت عددی محاسبه گردیده است. همچنین اثرات شرایط مرزی به وسیله مدل سازی دو نوع شرایط مرزی مختلف چهار لبه لبه مفصلی و 2 لبه مفصلی با دولبه آزاد مورد مطالعه بوده و در پایان اثرات این پارامترها بر روی بار بحرانی کمانش مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج این پایان نامه نشان می دهد مقدار بار بحرانی کمانشی با رشد تورق کاهش می یابد. در شرایط مرزی چهارلبه مفصل ابعاد تورق باعث ایجاد کمانش موضعی می شود و این در حالی است که در شرایط مرزی دولبه مفصل با دولبه آزاد، اثرات تورق کمتر بوده و در اغلب موارد کمانش از نوع کلی از سطوح پایین تری از بار فشاری اتفاق می افتد.