آنالیز مقاومت کمانشی پوسته های مخروطی مشبک کامپوزیتی تحت بار محوری

سازه پوسته ای با توجه به شکل و نحوه باربری، یکی از سازه های کاربردی و اقتصادی است. معمولاً قبل از اینکه سازه های پوسته ای بر اثر تسلیم مصالح، کاربری خود را از دست دهد، پدیده کمانش، ظرفیت باربری آن را مشخص می کند. در سال های اخیر، سازه های پوسته ای به ویژه سازه های پوسته ای مشبک کامپوزیتی بیشتر مورد توجه قرار گرفته است و روش های نوین تولید این نوع از سازه ها در حال شکل گیری است. تا کنون پژوهشی در زمینه کمانش پوسته های مخروطی کامپوزیتی مشبک گزارش نشده است. در این رساله با سه روش پژوهشی: روش تجربی، روش تحلیلی_تقریبی و روش عددی مقاومت کمانشی پوسته های مخروطی مشبک کامپوزیتی تحت بار محوری مطالعه شده است. ابتدا با یک روش نو، چندین نمونه پوسته مخروطی مشبک کامپوزیتی با ابعاد آزمایشگاهی از الیاف شیشه و رزین اپوکسی ساخته شده اند. سپس به وسیله آزمایش بارکمانشی هر نمونه تحت بار فشاری محوری به دست آمده است، همچنین با یک روش نو بر اساس روش معادل سازی با فرض های روش کلاسیک لایه ای، بارکمانشی هر نمونه تحت بار محوری تعیین شده است. در پایان با مدل سازی و آنالیز المان محدود، نتایج حاصل از سه روش تجربی، تحلیلی-تقریبی و عددی با هم مقایسه شده اند. روش ارایه شده برای ساخت نمونه ها هزینه ساخت را پایین آورده و مراحل ساخت را ساده می کند. مقاومت کمانشی به دست آمده از روش تحلیلی-تقریبی ارایه شده در این رساله، حد بالای بار نهایی سازه قبل از تخریب را پیش بینی می کند و روشی مناسب برای طراحی اولیه اینگونه سازه هاست. با در نظر گرفتن ضرایب متغیر سفتی یک پوسته مخروطی مشبک رشته پیچی شده، مقاومت کمانشی آن دقیق تر به دست خواهد آمد. مود غالب تخریب در پوسته های تقویت نشده، ایجاد ترک در راستای پیچش الیاف است، در صورتی که مود غالب تخریب در پوسته های شبکه ای شکست ریب ها در نزدیکی اولین محل تقاطع ریب ها نسبت به لبه بزرگ پوسته مخروطی است. مود غالب تخریب در پوسته های مخروطی مشبک کامپوزیتی ترکیبی از دو مود گفته شده است. با این تفاوت که محل شکست ریب در نزدیکی لبه بزرگ پوسته مخروطی نیست. آنالیز عددی حاصل از نرم افزار تجاری آباکوس با نتایج تجربی همخوانی مناسبی دارد.