بررسی تجربی و عددی اثر زاویه و تعداد ریب بر مقاومت کمانشی پوسته های مشبک کامپوزیتی تحت بار محوری

سازه های مشبک کامپوزیتی به عنوان یکی از سازه های با قابلیتهای بالا پیشنهاد شده اند.این سازه ها قابلیتهای سازه های کامپوزیتی ساده و همچنین ساز ه های تقویت کننده را با هم دارند.علاوه بر آن خصوصیات شبکه تعبیه شده در آنها باعث می شود که مسیر بارهای تخریبی در اطراف نقاط آسیب دیده تغییر یابد که این قدرت تحمل آسیب را در این سازه ها افزایش می دهد. با استفاده از ریبهای تک جهته کامپوزیتی ،تمام فایبرها به صورت متحد در راستای ریب قرار گرفته و به بیشترین میزان از درصد حجمی فایبر میتوان دسترسی پیدا کرد وهیچ عدم تطابقی در خواص مواد بروز نمی کند .بنابراین احتمال بروز پدیده تورق در آنها بسیار ناچیز است و مقاومت بالایی در برابر ضربه و خستگی نسبت به سازه های با لایه چینی ساده از خود بروز می دهند.به دلیل ساختار باز این سازه ، رطوبت کمترین تاثیر را در قیاس با سازه های ساندویچی با هسته خلل و فرج دار ، دارد. در این تحقیق پارامترهای افزایش زاویه ریب و تعداد آنها و ضخامت پوسته بر مقاومت کمانشی پوسته های مشبک کامپوزیتی تحت بار محوری به صورت تجربی و عددی به صورت ویژه مورد بررسی قرار گرفته است. در روش تجربی چندین نمونه آزمایشگاهی با زاویه ریب و تعداد متغیر و همچنین ضخامت پوسته متغیر ساخته شد.تمام نمونه ها از جنس کامپوزیت شیشه-اپوکسی که در دمای محیط پلیمریزه می گردد وتوسط دستگاه رشته پیچی ساخته شده اند.تمام نمونه ها تحت بارگذاری محوری قرار گرفتند و مقدار نیرو وحالت کمانش مورد بررسی قرار گرفت.در روش عددی تمام پوسته های مشبک ساخته شده مدلسازی گردیدند و نیروی نهایی کمانش وکانتورهای تنش آنها بدست آمد و نیروی بدست آمده در این حالت با حالت تجربی مقایسه گردیدند که همخوانی خوبی را برای پیش بینی رفتار این پوسته ها داشتند. نتایج تجربی و عددی این پژوهش نشان دادند که در ضخامتهای کم از پوسته، مقدار بار ویژه با اضافه کردن تعداد ریبها نسبت به پوسته تقویت نشده ابتدا کاهش یافته و سپس سیر صعودی طی می کند و برای عملکرد مناسب پوسته های مشبک نیاز به حداقل تعداد تقویت کننده ای است که در آن بار ویژه از بار ویژه پوسته ساده بیشتر گردد. در ضخامتهای کم از پوسته خارجی با افزایش زاویه ریب نسبت به محور طولی هم بار نهایی و هم بار ویژه کمانش کاهش می یابد. در حالتی که ضخامت پوسته افزایش می یابد نقش باربری اجزای سازه تغییر کرده و عمده بار توسط پوسته( مخصوصا در تعداد ریب کم )تحمل می گردد ، پس با افزایش ضخامت پوسته بار نهایی و بار ویژه افزایش می یابد.