بررسي عمر خستگي كامپوزيت هاي تك جهته تحت بارگذاري سيكلي با دامنه متغير

كارشناسي ارشد

چكيده با توجه به كاربرد گستره مواد كامپوزيتي در صنايع حساس از جمله صنايع هوافضايي و هسته‌اي و همچنين نقش عمده آنها در ايمني سازه‌ها، تحليل خستگي مواد كامپوزيتي از اهميت بسزايي برخوردار است. به دليل پيچيده بودن شروع و فرآيند رشد آسيب خستگي در كامپوزيت‌ها پيش¬بيني عمر قطعات تحت بارگذاري واقعي و هندسه‌هاي پيچيده بسيار مشكل بوده و پيش¬بيني عمر آنها از اهميت بالايي برخوردار مي‌باشد. يكي از اهداف اصلي در اين پايان¬نامه پيش¬بيني عمر خستگي سازه¬هاي كامپوزيتي (به طور خاص سازه فلنج بال هواپيماي سبك فجر3) تحت طيف بارگذاري تصادفي مي¬باشد. اولين قدم در بررسي¬هاي خستگي، شناخت كامل عملكرد يك سازه و محاسبه بارهاي وارده به آن مي¬باشد. براي اين منظور يك طيف بارگذاري براي هواپيماي سبك فجر3، از كتاب¬هاي استاندارد هوايي استخراج شده و پس از انجام يك مرحله بهينه¬سازي بر روي اين اطلاعات، طيف بارگذاري با استفاده از جدول پاكت پروازي هواپيما محاسبه شده است. با توجه به اينكه عموما روابط و محاسبات خستگي از روي سيكل¬هاي بارگذاري با دامنه ثابت به دست مي آيند، انجام آزمايش بر روي اين گونه سازه¬ها تحت بارگذاري دامنه متغير امكان-پذير نيست. بنابراين براي حل اين مشكل از روش¬هاي شمارش چرخه (1- روش جريان باران در حوزه زمان، 2- روش آماري در حوزه فركانس) استفاده شده است. پس از آن طيف بارگذاري به طيف تنش تبديل شده تا با استفاده از آن و با بهره¬گيري از چهار معيارهاي انباشت آسيب خستگي و چهار معيارهاي افت استحكام در كامپوزيت¬ها، در نهايت درصد آسيب و عمر خستگي سازه ارزيابي شود. واژه‌هاي كليدي: بارگذاري دامنه متغير، روش¬هاي شمارش سيكل، كامپوزيت، خستگي، انباشت آسيب، افت استحكام

188268

دانشگاه علم و صنعت ايران

طراحي كاربردي جامدات

دكتر فتح اله طاهري بهروز