حل اجزاء محدود غیر خطی پانل های ساندویچی کامپوزیتی با رویه های کشسان

بررسی رفتار مکانیکی پانل های کامپوزیتی پوشش داده شده با رویه های کشسان، در صنعت هوافضا دارای اهمیت بسیار می ‍‍ باشد. این پانل ها در ساختارهایی که نیاز به تحمل بار و تغییر شکل های بزرگ و وزن سبک دارند، به صورت گسترده استفاده می شوند. چنین پانل هایی معمولا دارای هسته ی موج دار کامپوزیتی هستند، که از الیاف شیشه یا کربن و رزین اپوکسی ساخته شده اند. رویه های فوقانی و تحتانی از مواد پلیمری بوده، که بر روی هسته کشیده می شوند. هدف از این پروژه، بررسی و مطالعه ی رفتار مکانیکی هسته های موج دار کامپوزیتی پوشش داده شده با رویه های کشسان در آزمایش های کشش، بارگذاری چرخه ای و خمش، به صورت آزمایشگاهی، عددی وتحلیلی می باشد. از این رو، ابتدا به منظور ارزیابی ویژگی های مکانیکی رفتار ماده، تعدادی آزمایش کشش ساده بر روی نمونه های استاندارد کامپوزیتی و الاستومری انجام شد. هم چنین آزمایش بارگذاری چرخه ای بر نمونه های الاستومری در راستا های طولی و عرضی انجام شد. سپس آزمایش های کشش، بارگذاری چرخه ای و خمش سه نقطه ای بر هسته ی موج دارکامپوزیتی و پانل پوشش داده شده با رویه ی کشسان صورت گرفت و نمودارهای نیرو-جابجایی به دست آمده از آزمایش ها بررسی شدند. راه کار های عددی و تحلیلی برای شبیه سازی رفتار مکانیکی پانل موج دار ارائه شدند. نزدیکی خوب مشاهده شده بین نتایج به دست آمده از شبیه سازی و آزمایش های انجام شده، بیانگر توانایی روش اجزا محدود در پیش بینی رفتار مکانیکی پانل موج دار کامپوزیتی است. در ادامه سطح ناهموار پانل ساندویچی به هنگام خمش،که نقص اصلی آیرودینامیکی این ساختار در بال مورفینگ است به صورت آزمایشگاهی و عددی مطالعه و دو پیشنهاد برای رفع این نقص ارائه شد. سرانجام ایده ی جدیدی از هسته ی موج دار کامپوزیتی دوطرفه با رویه ی کشسان ارائه شد و با استفاده از شبیه سازی اجزا محدود رفتار مکانیکی آن در آزمایش های کشش و خمش بررسی شد.