خمش غيرخطي تيرهاي كامپوزيتي تقويت‌شده با پلاكت‌هاي‌گرافن با استفاده از روش مربعات ديفرانسيلي هارمونيك

در اين پژوهش تجزيه و تحليل خمش غيرخطي يك تير كامپوزيتي تقويت‌شده توسط پلاكت‌هاي گرافن با توزيع غير يكنواخت در راستاي ضخامت، بررسي و ارائه شده است. معادلات ديفرانسيل غيرخطي حاكم در اين پژوهش بر اساس نظريه تغيير شكل برشي مرتبه اول و اصل حداقل انرژي پتانسيل، استخراج شده و با استفاده از روش مربعات ديفرانسيلي هارمونيك حل شده است. خواص مكانيكي و مدول الاستيك موثر كامپوزيت تقويت‌شده با پلاكت گرافن با استفاده از مدل ميكرومكانيكي هالپين تساي اصلاح‌شده محاسبه شده است. همچنين، از قاعده اختلاط براي تعيين نسبت پواسون موثر استفاده شده است. ابتدا، مطالعات مقايسه‌اي بين تيرهاي استاندارد كامپوزيتي مدرج تابعي و تيرهاي تقويت‌شده با پلاكت‌هاي گرافن، ارائه شده است و سپس اثرات شرايط مرزي، كسر وزني و الگوي توزيع پلاكت‌هاي گرافن و تعداد كل لايه‌ها بر ويژگي‌هاي خمش غيرخطي تيرهاي كامپوزيتي مورد مطالعه قرار گرفته است. نتايج اين پژوهش نشان‌دهنده قابليت بالاي روش پيشنهادي براي حل مسائل غيرخطي و بدست آوردن رفتار خمشي تيرهاي كامپوزيتي تقويت شده، مي‌باشد. همچنين مطالعات پارامتري نشان مي‌دهد با افزايش كسر وزني پلاكت‌هاي گرافن، استحكام خمشي تير بهبود يافته و خيز تير كاهش مي‌يابد. علاوه بر اين، افزايش تعداد كل لايه‌هاي كامپوزيت تقويت‌شده با پلاكت گرافن، سبب مي‌شود كه توزيع تنش در راستاي ضخامت تير هموارتر شود.