کرنش نهایی و درجه ناهمسان گردی در ورق های کامپوزیتی موج دار

نویسندگان

دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس

چکیده

در کاربردهایی مانند فناوری مورفینگ، دارا بودن میزان کرنش و ناهمسان گردی زیاد یکی از ملزومات و مزایای بسیار کاربردی است. ورق های موج دار به‌دلیل هندسه‌ی مواج شان این پتانسیل را دارند که در اثر اعمال نیروی کششی دچار تغییر شکل زیاد‌ی می‌شوند. در این پژوهش برای بررسی میزان کرنش نهایی و ناهمسان‌گردی در ورق های کامپوزیتی موج دار نمونه هایی از جنس شیشه/ ‌اپوکسی با هندسه های شبه-سینوسی، مربعی، مثلثی و ذوزنقه ای ساخته شده و تحت آزمون کشش و خمش در راستای طولی و عرضی موج قرار گرفتند. در ادامه به منظور بررسی میزان ناهمسان‌گردی در نمونه های موج دار، دو مفهوم بدون بعد درجه‌ی ناهمسان‌گردی کششی و خمشی تعریف شده و براساس آن میزان ناهمسان‌گردی به‌صورت نظری و تجربی مورد بررسی قرار گرفته است. معادلات نظری مورد استفاده در این پژوهش، روابط تحلیلی ارایه شده توسط یوکوزوکی (نمونه شبه- سینوسی) و همین نویسندگان (نمونه های ذوزنقه ای، مربعی و مثلثی) هستند. نتایج تجربی نشان می دهد که ورق های کامپوزیتی موج دار این قابلیت را دارند که تا 90 درصد کرنش نهایی داشته باشند. میزان کرنش نهایی در نمونه‌های موج‌دار به دامنه و گام المان ها و به عبارت دیگر به تعداد المان ها در واحد طول بستگی دارد. به طور کلی می توان گفت ورق های کامپوزیتی موج دار با هندسه‌ی شبه- سینوسی دارای کرنش نهایی زیادی (بیش از 50 درصد) هستند. مقایسه نتایج مربوط به المان های ذوزنقه ای و مربعی نشان می دهد که یکی از عوامل مهم (به نوعی مهم‌ترین عامل) در میزان کرنش نهایی، دامنه‌ی ورق است. به‌طور کلی با افزایش دامنه و تعداد المان ها در واحد طول، میزان کرنش نهایی افزایش ولی با افزایش گام میزان آن کاهش می یابد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Ultimate Strain and Anisotropic Behavior in Corrugated Composites

نویسندگان [English]

  • P.Ghabezi
  • M.Golzar
Department of Mechanical Engineering, Tarbiat Modares university, Tehran, Iran.
چکیده [English]

In some applications such as morphing technology, high strain and anisotropic behavior are considered a good advantage. The corrugated composite sheets due to their special geometries have a potential of high deflection under axial loading. In this research, to investigate the strain and anisotropic behavior of corrugated composite sheets some glass/epoxy samples with Quasi-sinusoidal, trapezoidal, rectangular and triangular geometries were manufactured and put to tension and flexural tests in the longitudinal and transverse directions of corrugation. Then, in order to determine anisotropic behavior of corrugated sheets two concepts were introduced: tensile anisotropic and flexural anisotropic criteria based on which anisotropic magnitude was investigated theoretically and experimentally. This research used Yokozeki’s theoretical model for quasi-sinusoidal geometry and his model for trapezoidal, rectangular and triangular geometries. Experimental results showed that corrugated sheets have a strain more than 90%. In the corrugated samples, the strain magnitude was dependent on amplitude and pitch of elements in other words, it was dependent on the number of elements per length unit. Generally, the Quasi-sinusoidal corrugated sheets have a high strain (more than 50%). Experimental results of trapezoidal sheets showed that amplitude of the elements is one of the most important parameters in the ultimate strain. Generally, increasing the amplitude leads to the growth of the ultimate strain

کلیدواژه‌ها [English]

  • Morphing technology
  • composite
  • Anisotropic behaviour
  • Ultimate strain
  • Corrugated sheets

ارتقاء امنیت وب با وف ایرانی