خمش غیرخطی تیرهای کامپوزیتی تقویتشده با پلاکتهایگرافن با استفاده از روش مربعات دیفرانسیلی هارمونیک | ||
| علوم کاربردی و محاسباتی در مکانیک | ||
| دوره 33، شماره 2 - شماره پیاپی 26، زمستان 1400، صفحه 23-40 اصل مقاله (1.51 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jacsm.2022.75118.1095 | ||
| نویسندگان | ||
| حسن شکراللهی* 1؛ رضا بیگ پور2 | ||
| 1گروه مهندسی مکانیک، دانشکدۀ فنی و مهندسی، دانشگاه خوارزمی، تهران. | ||
| 2گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه خوارزمی، تهران | ||
| چکیده | ||
| در این پژوهش تجزیه و تحلیل خمش غیرخطی یک تیر کامپوزیتی تقویتشده توسط پلاکتهای گرافن با توزیع غیر یکنواخت در راستای ضخامت، بررسی و ارائه شده است. معادلات دیفرانسیل غیرخطی حاکم در این پژوهش بر اساس نظریه تغییر شکل برشی مرتبه اول و اصل حداقل انرژی پتانسیل، استخراج شده و با استفاده از روش مربعات دیفرانسیلی هارمونیک حل شده است. خواص مکانیکی و مدول الاستیک موثر کامپوزیت تقویتشده با پلاکت گرافن با استفاده از مدل میکرومکانیکی هالپین- تسای اصلاحشده محاسبه شده است. همچنین، از قاعده اختلاط برای تعیین نسبت پواسون موثر استفاده شده است. ابتدا، مطالعات مقایسهای بین تیرهای استاندارد کامپوزیتی مدرج تابعی و تیرهای تقویتشده با پلاکتهای گرافن، ارائه شده است و سپس اثرات شرایط مرزی، کسر وزنی و الگوی توزیع پلاکتهای گرافن و تعداد کل لایهها بر ویژگیهای خمش غیرخطی تیرهای کامپوزیتی مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج این پژوهش نشاندهنده قابلیت بالای روش پیشنهادی برای حل مسائل غیرخطی و بدست آوردن رفتار خمشی تیرهای کامپوزیتی تقویت شده، میباشد. همچنین مطالعات پارامتری نشان میدهد با افزایش کسر وزنی پلاکتهای گرافن، استحکام خمشی تیر بهبود یافته و خیز تیر کاهش مییابد. علاوه بر این، افزایش تعداد کل لایههای کامپوزیت تقویتشده با پلاکت گرافن، سبب میشود که توزیع تنش در راستای ضخامت تیر هموارتر شود. | ||
| کلیدواژهها | ||
| تحلیل غیرخطی تیر؛ خمش؛ کامپوزیت؛ پلاکتهای گرافن؛ مربعات دیفرانسیلی هارمونیک | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 3,977 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 3,777 |
||