مطالعه توزیع تنش

چکیده

در این پایان‌نامه با بسط روش متغیّر مختلط لخنتیسکی، تحلیل تنش چندلایههای نامتقارن دارای گشودگی غیر دایروی مطالعه شده است. لخنتیسکی از روش متغیّر مختلط، توزیع تنش اطراف گشودگی دایروی و بیضیشکل را در صفحات ناهمسانگرد بهدست آورد. با بسط این روش برای چندلایههای کامپوزیتی نامتقارن و استفاده از تابع نگاشت همنوا، توزیع تنش اطراف گشودگیهای غیر دایروی مورد بررسی قرار می‌گیرد.

در این تحقیق تأثیر پارامترهای مختلف نظیر نحوه‌ی چیدمان لایه‌ها، زاویهی چرخش و انحنای گوشهی گشودگی بر توزیع منتجههای تنش و گشتاور بررسی می‌شود. چندلایه تحت بارگذاری کششی تک محوره‌ در جهت x قرار دارد. کامپوزیت استفاده شده دارای زمینه‌ی پلیمری است و با الیافی از جنس کربن تقویت شده است. برای بررسی درستی نتایج حاصل از حلّ تحلیلی حاضر، از حلّ عددیِ اجزای محدود به کمک نرم‌افزار آباکوس استفاده شده است.

نتایج حاصل از حلّ عددی تطابق خوبی با حلّ تحلیلی دارد. با توجّه به نتایج به‌دست‌آمده مشاهده میشود که برخلاف انتظار همواره گشودگی دایروی بهترین هندسه برای کاهش تمرکز تنش نیست و در مواردی با انتخاب انحنا و زاویه‌ی چرخش مناسب برای گشودگی میتوان تمرکز تنش کمتری در مقایسه با گشودگی دایروی داشت. همچنین با انتخاب چیدمان و زاویه‌ی الیاف مناسب برای لایهها میتوان منتجههای تنش و گشتاور ایجاد شده در اطراف گشودگی را به میزان قابل توجّهی کاهش داد.