بررسي كمانش ورق مستطيلي كامپوزيتي داراي گشودگي با هندسه‌هاي مختلف تحت اثر بارهاي متغير صفحه‌اي

Buckling analysis of a rectangular composite plate with different cutout shapes subjected to various linearly varying in-plane loadings

در اين مقاله، تحليل رفتار كمانشورق‌هاي كامپوزيتي مستطيلي داراي گشودگي (Cutout) و بدون گشودگي تحت بارهاي فشاري درون صفحه‌اي در حالت الاستيك خطي انجام شده‌است. براي بررسي تاثير گشودگي با هندسه‌هاي مختلف شامل گشودگي دايروي، مستطيلي و تركيبي از اين دو نوع گشودگي و با توزيع گشودگي‌‌هاي متفاوت از نظر چيدمان (مانند ورق با يك گشودگي و بيشتر) بر روي رفتار كمانشي ورق كامپوزيتي مستطيلي از روش عددي المان محدود (FEM) استفاده شده‌است. در اين راستا، تاثير شرايط مرزي و نسبت طول به عرض ورق مستطيلي شكل (a/b) بر روي رفتار كمانشي ورق كامپوزيتي داراي گشودگي بررسي شده‌ است. همچنين، تاثير انواع متفاوت بارهاي متغير درون صفحه‌‌اي بر روي رفتار كمانشي ورق كامپوزيتي داراي گشودگي مورد تحليل قرار گرفته‌است. با استفاده از روش‌‌هاي تحليلي نظريه كلاسيك لايه‌اي (CLT) و نظريه تغيير شكل برشي مرتبه اول (FSDT)، رفتار كمانش ورق‌هاي كامپوزيتي بدون گشودگي بررسي و تحليل شده‌ است. در انتها با استفاده از روش تجربي تحليل رفتار كمانش ورق‌هاي كامپوزيتي داراي گشودگي دايره‌اي و بدون گشودگي و مقايسه نتايج آزمايشگاهي با نتايج روش المان محدود انجام شده‌است.

In this study, the buckling behavior of laminated composite plates with and without cutouts subjected to in-plane loading has been investigated. The composite plate with different cutout shapes is subjected to various types of in-plane compressive loads. A numerical study using finite element method (FEM) has been carried out to study the effect of various cutout shapes including circular, rectangular and combination of these two types of cutout shapes. Furthermore, the effects of plate aspect ratio, plate length/thickness (a/t), ply orientation and boundary conditions on the buckling behavior of laminated rectangular composite plates are all considered in the analysis. In order to have a basic reference in our study two analytical solutions based on CLT and FSDT methods are also have been used to predict the buckling behavior of laminated composite plates without cutouts. An experimental method has been used to investigate the behavior of buckling loads of the composite rectangular composite plates with and without cutouts. Finally, the outcome results of the FE and experimental methods are compared.