مطالعه ی تأثیر مادّه و هندسه ی گشودگی بر توزیع تنش صفحات همسان گرد و غیرهمسان گرد حاوی گشودگی تحت بار برشی به روش تحلیلی

یکی از مباحث مهم در طرّاحی سازه های پیشرفته ی مهندسی، جلوگیری از شکست سازه ها در نتیجه ی تمرکز تنش در نواحی ناپیوسته هندسی است. باتوجه به اینکه پارامترهای مختلفی بر توزیع تنش اطراف گشودگی های مختلف در صفحات حاوی اینگونه گشودگی ها، تاثیرگذار هستند؛ انتخاب صحیح این پارامترها، طرّاح را قادر به دستیابی به طرحی بهینه خواهد ساخت. در این تحقیق، یک روش تحلیلی ساده برای تجزیه و تحلیل تنش صفحات دارای گشودگی ارائه شده است. این روش، از بسط روش حلّ لخنیتسکی که فقط برای گشودگی های دایروی و بیضوی بود، با استفاده از نگاشت همنوا و متغیّر مختلط به سایر گشودگی ها تعمیم یافت. در این تحقیق، ابتدا تأثیر پارامترها شامل: شعاع انحنای گوشه ی گشودگی، زاویهی چرخش گشودگی، زاویهی الیاف، کشیدگی گشودگی و جنس صفحه؛ به تنهایی و سپس تأثیر همه ی پارامترها در کنار یکدیگر و در نتیجه مقادیر بهینه پارامترهای مورد بحث که منجر به کمترین تمرکز تنش می شود ؛ برای هر نوع گشودگی بررسی و معرّفی خواهد شد و در نهایت با مقایسه ی گشودگیهای مختلف، گشودگی بهینه مشخص میشود. از روش اجزای محدود برای بررسی جوابها کمک گرفته شده است. نتایج عددی، تطابق خوبی با نتایج حاصل از حلّ تحلیلی حاضر دارد. نتایج نشان می دهند که پارامترهای هندسی گشودگی و زاویه ی الیاف در صفحات کامپوزیتی، تأثیر بسزایی برروی توزیع تنش اطراف گشودگی دارد.