بررسي تجربي و عددي رفتار كمانشي و پس كمانشي استوانه هاي كامپوزيتي رشته يچي شده تحت بارگذاري فشار جانبي بين صفحه هاي صلب موازي

امروزه از استوانه‌هاي پليمري تقويت‌شده با الياف شيشه‌اي در صنايع مختلفي استفاده‌ مي‌شود. يكي از متداول‌ترين بارگذاري‌هايي كه استوانه‌هاي كامپوزيتي در حين كاربري متحمل مي‌شوند، بارگذاري فشاري عرضي است. به منظور بررسي رفتار كمانشي و پس كمانشي استوانه‌هاي كامپوزيتي رشته‌پيچي شده نمونه‌هاي آزمايشگاهي با زاويه‌ي پيچش 75± ساخته شد. بدين منظور نمونه‌ها تحت بارگذاري فشاري بين دو صفحه‌ي صلب موازي طبق استاندارد ASTM D 2412-02 قرار گرفتند. در طي انجام آزمايش، نمودار نيروجابه‌جايي حاصل از بارگذاري در راستاي عمود بر صفحه‌ي‌ صلب اندازه‌گيري شد. علاوه بر انجام آزمايش‌هاي تجربي، شبيه‌سازي عددي با استفاده از نرم‌افزار آباكوس انجام گرفته است. با توجه به آنكه در حين فرآيند بارگذاري، استوانه‌ي كامپوزيتي دچار آسيب مي‌شود، به منظور لحاظ اين اثرات، مدل آسيب هشين 3 بعدي استفاده شده است. جهت اعمال مدل آسيب هشين 3 بعدي، با بهره‌گيري از نرم‌افزار برنامه‌نويسي فرترن 77 زير برنامه‌اي در قالب UMAT كد نويسي گرديد. تعريف خواص مكانيكي و استحكامهاي شكست استوانه‌ي كامپوزيتي، بر اساس اندازه‌گيري خواص الياف و رزين به طور جداگانه طبق استانداردهاي مربوطه و با استفاده از روابط ميكرو مكانيك ‌لايه‌ها انجام گرفت. با توجه به نتايج آزمايش فشار نمونه‌ها بين دو صفحه‌ي صلب موازي و در نظر داشتن نمودار نيروجابه‌جايي، استوانه‌ي كامپوزيتي دچار كمانش مي‌شوند اما با توجه به اينكه پس از كمانش وضعيت آن‌ها پايدار است، اتفاق افتادن كمانش تأثير قابل ملاحظه‌اي در رفتار نمونه استوانه‌ها نمي‌گذارد. با مقايسه‌ي‌ نتايج بدست آمده از آزمايش‌هاي تجربي و حاصل از شبيه‌سازي عددي، توافق مناسب نتايج با يكديگر قابل مشاهده است.