نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته کارشناسی ارشد، مجتمع دانشگاهی مواد و فناوری های سـاخت، دانشــگاه صــنعتی مالــک اشــتر، تهــران، ایــران.

2 دانشجوی دکتری، مجتمع دانشگاهی مواد و فناوری های ساخت ، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران.

3 استاد، مجتمع دانشگاهی مواد و فناوری های ساخت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران.

چکیده

پوسته‌های کامپوزیتی به دلیل وزن کم و استحکام زیاد در صنایع متنوعی به‌صورت گسترده استفاده می‌شوند که برای طراحی این سازه‌ها تحلیل‌های مهندسی مختلفی صورت می‌گیرد و یکی از مهم‌ترین مطالعات، بررسی کمانش پوسته‌ها در بار محوری است. هدف این پژوهش بررسی روش همبستگی ارتعاشی بر روی استوانه‌ کامپوزیتی دارای عیب تورق می‌باشد. عیب تورق در شرایط مختلفی در سازه ایجاد می‌شود و تاثیر زیادی بر استحکام استوانه می‌گذارد. لذا در پژوهش حاضر ابعاد و تعداد مختلف تورق در نمونه‌های متنوعی تحت روش همبستگی ارتعاشی مورد بررسی قرار گرفت. در این پژوهش از الیاف کربن T300 برای تقویت‌کننده و از رزین گرما سخت LY556 برای زمینه استفاده شد. هاردنر و شتاب‌دهنده ترکیب شده با رزین در این پژوهش به ترتیب HY917 و DY70 می‌باشند. لایه چینی در نمونه‌ها با زوایای [55 90 90 55] به روش رشته پیچی انجام گرفت که با استفاده از ورق تفلون بین لایه‌های ۲ و ۳ عیب تورق مصنوعی ایجاد شد. نمونه‌های ساخته شده در نیروهای فشاری مختلف تحت آزمون مودال قرار گرفتند و سپس به روش آزمون مخرب کمانشی بار بحرانی نمونه‌ها بدست آمد. با استفاده از نرم‌افزار مدل‌سازی عددی به‌صورت تحلیل خطی و غیرخطی بار بحرانی کمانش و فرکانسی طبیعی در بارهای محوری فشاری مختلف محاسبه شده و با نتایج تجربی مقایسه شدند. روش همبستگی ارتعاشی با نتایج تجربی و مدل‌سازی عددی غیرخطی در نمونه‌های بدون عیب با دقت 3 درصد توانست بار بحرانی کمانش را پیش‌بینی کند اما در نمونه‌های دارای عیب تورق دقت این روش بسیار کم بود.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Interlaminar Defect Identification by Vibration Correlation Technique in Filament Winding Cylinder Under Axial Loading

نویسندگان [English]

  • Seyed Milad Rahimdadi 1
  • Mohsen Heydari Beni 2
  • Jafar Eskandari Jam 3

1 M.Sc.Faculty of Materials & Manufacturing Technologies, Malek Ashtar University of Technology, Tehran, Iran.

2 Faculty of Materials and Manufacturing Technologies, Malek Ashtar University of Technology, Tehran, Iran.

3 Faculty of Materials and Manufacturing Processes, Malek Ashtar University of Technology, Iran

چکیده [English]

Composite shells are widely used in various industries due to their low weight and high strength. Designing these structures involves various engineering analyses, and one of the most important studies is the investigation of the buckling of shells under axial load. The aim of this research is to investigate the vibrational correlation method on composite cylinders with delamination defects. Delamination defects can occur in structures under different conditions and have a significant impact on the strength of the cylinder. Therefore, in this study, different dimensions and quantities of delamination defects in various specimens were examined using the vibrational correlation method. Carbon fibers of type T300 were used as the reinforcement material, and the epoxy resin LY556 was used as the matrix. The hardener and accelerator combined with the resin in this research are HY917 and DY70, respectively. The layer stacking in the specimens was done with angles [55 90 90 55] using the filament winding method, and artificial delamination defects were created between layers 2 and 3 using Teflon sheets. The manufactured specimens were subjected to modal testing under various compressive forces, and then the critical buckling load of the specimens was obtained using the modal testing method. Using numerical modeling software, critical buckling loads and natural frequencies were calculated for various axial compressive loads through linear and nonlinear analysis. These numerical results were compared with experimental results. The vibrational correlation method accurately predicted the critical buckling load in defect-free specimens with a 3% error, but its accuracy was significantly

کلیدواژه‌ها [English]

  • Composite shell
  • buckling
  • vibration correlation method
  • torq defect
  • numerical modeling