انتشار موج تنش در ورقهای مستطیل شکل مرکب تقویت شده با الیاف آلیاژ حافظه دار

در این پروژه انتشار موج در ورق کامپوزیتی تقویت شده با الیاف آلیاژ حافظه دار مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است. الیاف آلیاژ حافظه دار که در آنها کشش اولیه ایجاد شده است، در بین لایه های ورق کامپوزیتی قرار داده می شوند. این الیاف در هنگام قرار گرفتن در بین لایه ها در فاز مارتنزیت قرار دارند. سپس با افزایش دما الیاف آلیاژ حافظه دار به فاز آستنیت تبدیل می شوند و تمایل به بازگشت به شکل اولیه پیدا می کنند. اما به دلیل مقید شدن در بین لایه ها، تنش اولیه کششی در آنها ایجاد می شود. این تنش کشش به همراه کرنش حرارتی ایجاد شده در کامپوزیت، در اثر افزایش دما و نیز افزایش سختی ورق، دامنه موج را کاهش می دهد. از طرف دیگر سرعت انتشار در راستای الیاف آلیاژ حافظه دار افزایش می یابد. اگرچه، سرعت انتشار در راستای عمود بر راستای الیاف به نسبت کمتری کاهش می یابد. افزایش سرعت انتشار باعث میرایی سریعتر موج می شود و کاهش دامنه موج نیز باعث کاهش تنش و در نتیجه کاهش آسیب ناشی از انتشار موج می گردد. بنابراین تقویت کردن ورق کامپوزیتی با الیاف آلیاژ حافظه دار مقاومت آن را در برابر اثرات مخرب انتشار موج افزایش می دهد. موج در اثر اعمال یک بار نقطه ای وارد بر مرکز ورق، ایجاد می شود. بار ضربه می تواند از تحریک محرک پیزوالکتریکی که در مرکز ورق قرار داده شده است، ایجاد شود. در این پروژه برای تحلیل انتشار موج در ورق کامپوزیتی از روش المان محدود طیفی که بر اساس تئوری تغییر شکل برشی مرتبه اول فرمول بندی شده است، استفاده می شود. ویژگی اصلی روش المان محدود طیفی قطری بودن ماتریس جرم است که به همراه استفاده از روش دیفرانسیل محدود میانی برای حل زمانی معادلات، باعث می شود تا در فرآیند تحلیل تنها نیاز به محاسبه معکوس یک ماتریس قطری باشد. در نتیجه زمان تحلیل در مقایسه با روش المان محدود معمولی بسیار کم خواهد شد و بنابراین می توان از تعداد درجات آزادی بیشتری برای تحلیل استفاده نمود که باعث افزایش دقت نتایج می شود. به علاوه تحلیل بارهای با فرکانس بالاتر نیز امکان پذیر می شود. در کارهای قبلی انجام شده پارامترهایی مانند چیدمان لایه ها و جنس الیاف در ورق کامپوزیتی معمولی مورد بررسی قرار گرفته است. در پروژه حاضر تاثیر پارامترهایی مانند شرایط مرزی مختلف، تعداد گره های المان و اضافه کردن الیاف آلیاژ حافظه دار بر انتشار موج بررسی شده است.