تحلیل تجربی و عددی استحکام کمانشی صفحات آلومینیومی دارای شکاف مرکزی تقویت شده توسط وصله‏های کامپوزیتی دارای لایه فلز (fml)

فروپاشی در اثر کمانش یک پدیده کاملاً معمولی در ورق‏های تحت فشار است. هنگامی که ضخامت ورق نسبت به ابعاد دیگر به اندازه کافی کم باشد این شکل از فروپاشی اغلب می‏تواند بر فروپاشی در اثر استحکام کمانشی پیشی گیرد. در این پژوهش به تحلیل تجربی و عددی بار بحرانی کمانشی صفحه‏ها آلومینیومی شیار‏دار تعمیر شده توسط وصله های کامپوزیتی fml که تحت بارگذاری تک محوری فشاری قرار دارند، پرداخته شده‏است. به این منظور ورق‏هایی از جنس آلومینیوم 2024t4 با شیار مرکزی مورد توجه قرار گرفته است. امروزه یکی از پرکاربردترین انواع تعمیرها در این زمینه، استفاده از وصله های کامپوزیتی و چسباندن آن در محل عیب است. این وصله ها دارای مزایای مهمی از جمله: استحکام بالا، مقاومت در برابر خوردگی و رطوبت، وزن کم و مقاومت خستگی خوب می باشد. پارامترهایی که در این تحقیق روی آن‏ها مطالعه شده است، نحوه لایه چینی وصله، ضخامت وصله و ابعاد وصله fml می باشد. طراحی این آزمایش از طریق روش rsm انجام شده و سپس آزمایش تجربی آن صورت گرفته است. در بخش عددی آن هم توسط نرم‏افزار abaqus 6-12 فرایند آزمایش کمانش شبیه‏سازی شده است. سپس نقش پارامترهای فوق در تغییر رفتار کمانشی نمونه ها در بخش تجربی و عددی با هم مقایسه شده است. نتایج این پژوهش نشان‏دهنده افزایش چشمگیر استحکام کمانشی قطعه‏ها تعمیر شده با این نوع وصله‏ها در مقایسه با قطعه‏ها شیار‏دار بدون وصله است. با بهترین نحوه انتخاب پارامترها، استفاده از وصله منجر به ارتقای بار کمانشی قطعه‏ها تعمیر شده تا 13/44 درصد می شود، و کمترین افزایش بار کمانشی در این تحقیق 79/4 درصد می‏باشد.