مدلسازي وتحليل رفتار مكانيكي چندلايه‌هاي كامپوزيتي دريل‌كاري شده تحت بار كششي و فشاري

در اين مقاله، ابتدا روند مدلسازي تورق ناشي از فرآيند دريل‌كاري سنتي با مته دريل پيچشي در چندلايه‌هاي كامپوزيتي در بستر اجزاء محدود، شرح داده شده و نتايج دريل‌كاري در يك چندلايه بررسي مي‌گردد. سپس رفتار مكانيكي اين چندلايه حاوي تورق، تحت بارگذاري تك محوري مورد مطالعه قرار گرفته و نتايج تحليل حاضر با ادبيات موجود مورد مقايسه قرار مي‌گيرد. براي اين تحليل، ويژگي‌ها و رفتار مكانيكي و استحكامي لايه‌هاي كامپوزيت به ترتيب با نگارش قوانين ساختاري مواد ناهمسانگرد و معيار آسيب هاشين، در قالب زيرروال وي يومت در نرم افزار آباكوس به لايه‌ها اختصاص داده مي‌شود. به منظور پايش پديده تورق، بين لايه‌ها از المان‌هاي چسبندۀ تابع قانونِ كشش- جدايش دو خطي استفاده مي‌شود. بين نتايج تحليل اجزاء محدود حاضر و نتايج پژوهش‌هاي پيشين تطابق خوبي برقرار است. در ادامه، رفتار چندلايه كامپوزيتي سوراخدار حاوي تورق اوليه ناشي از دريل‌كاري، تحت بار كششي و فشاري مورد بررسي قرار مي‌گيرد. نتايج نشان مي‌دهد در حالتي كه تورق اوليه در اطراف سوراخ اعمال شود، نسبت به حالتي كه صفحه سوراخدار بدون توجه به تورق اوليه تحليل شود، استحكام كششي و فشاري قطعه به ترتيب به طور ميانگين به ميزان5.5 و 19.5درصد كاهش يافته است. هر چه اندازه ناحيه تورق بيشتر باشد، افت استحكام نيز بيشتر خواهد بود.