بررسي خرابي لوله‌هاي كامپوزيتي ساخته شده با فرآيند رشته‌پيچي الياف با روش نشرآوايي

به منظور بررسي ويژگي‌هاي جذب انرژي در سازه‌هاي كامپوزيتي لازم است تا مكانيزم‌هاي عملكردي شناسايي شده و ميزان تأثير هر يك در ميزان جذب انرژي مشخص شود. در اين پژوهش به بررسي رفتار لوله‌هاي كامپوزيتي تحت بار محوري فشاري با پايش سيگنال‌هاي نشرآوايي پرداخته مي‌شود. براي ساخت لوله كامپوزيتي رشته‌پيچي شده در ابتدا با استفاده از تحقيقات صورت گرفته به تعيين پارامترهاي بهينه پرداخته شد. در تعيين پارامترهاي بهينه با توجه به وجود عدم قطعيت در تأثير زاويه پيچش الياف، از بين محدوه بهينه حد واسط اين محدوده يعني زاويه پيچش 35 درجه انتخاب گرديد. سپس براي اطمينان از نتايج تجربي، از روش شبيه‌سازي المان‌محدود و به كارگيري زيرروال وي‌يومت بر پايه معيار گسيختگي هاشين سه‌بعدي استفاده شد. نتايج نشان داد كه مد خرابي غالب شكست موضعي برشي و آسيب جانبي بوده كه در ابتدا باعث تغييرشكل پلاستيكي نمونه شده و سپس موجب رشد ترك در راستاي زاويه پيچش الياف مي‌شود. همچنين بيشترين درصد مكانيزم‌هاي خرابي به ترتيب ترك‌خوردگي ماتريس، شكست الياف و جدايش الياف از ماتريس مي‌باشد. در نهايت استفاده از زيرروال توسعه داده شده براي پيش‌بيني رفتار سازه مفيد واقع گرديد و توانست رفتار لوله كامپوزيتي را حتي بعد از حداكثر نيروي لهيدگي نيز به خوبي پيش‌بيني كند.