تحلیل کمانش ورق دایره‌ای همراه با تورق با استفاده از تئوری تغییرشکل برشی مرتبه سوم

نوع مقاله: گرایش دینامیک،ارتعاشات و کنترل

نویسندگان

ایرانی

چکیده

تورق یکی از عیوب رایج در صفحات کامپوزیتی است که ممکن است در حین تولید، سوراخکاری و یا بارگذاری در صفحه ­ی کامپوزیتی ایجاد شود. این عیب انعطاف­پذیری، استحکام و کارایی صفحات و سازه­ های کامپوزیتی را تحت تأثیر قرار داده و آن را کاهش می­ دهد به نحوی که حتی ممکن است باعث شکست یک لایه یا شکست کامل در صفحه­ ی کامپوزیتی شود. در این تحقیق یک صفحه کامپوزیتی دایره­ ای با تورق دایره­ ای شکل تحت بار کمانشی در نظر گرفته می­ شود و با توجه به اینکه تورق رشد می­ کند و مرز تورق متحرک است، معادلات تعادل حاکم بر صفحه­ ی دایره­ ای با تورق دایره­ ای شکل­ با استفاده از روش حساب تغییرات با مرز متحرک بدست می­ آیند. تئوری که در این مقاله از آن برای یافتن معادلات تعادل حاکم بر صفحه ­ی مورد نظر استفاده شد تئوری تغییرشکل برشی مرتبه سوم است. در نهایت برای دو ماده ایزوتروپیک و اورتوتروپیک بار کمانش بحرانی با استفاده از روش هموتوپی طیفی تعیین می ­شود و نتایج مقاله حاضر با نتایج موجود در تحقیقات دیگر مقایسه می ­شود. نتایج بدست آمده مطابقت خوبی را با نتایج مراجع دیگر نشان می ­دهد.

کلیدواژه‌ها


Afrouzian, A., Pol, M. H., Liaghat, G. H. and Aleni, H. M. “An Experimental Investigation on Mode-II Interlaminar Fracture Toughness of Nanosilica Modified Glass/Epoxy Fiber-Reinforced Laminates”, Modares Mechanical Engineering, Vol. 15, No. 3, pp. 283-290, 2015. (In Persian)##
2. Shokrieh, M. M. and Abdolvand, H. R. “Three-Dimensional Thermodynamical Modeling of Fire Effect on Polymer Matrix Composites, Considering Variation Of Thermal Properties”, Aerospace Mechanics Journal, Vol. 5, No. 4, pp. 15-32, 2010. (In Persian)##
3. Malekzadeh Fard, K., Nazari, A., Mozaffari, A. and Ebrahimi, M. “The Effect of Appling Functionally Graded Core to Decrease Delamination of Composite Sandwich Panel Under Transverse Load”, Aerospace Mechanics Journal, Vol. 8, No. 1, pp. 71-84, 2012. (In Persian)##
4.   Hajko, P., Tejchman, J. and Wójcik, M. “Investigations of Local/Global Buckling of Cylindrical Metal Silos with Corrugated Sheets and Open-Sectional Column Profiles”, Int. J. Thin-Walled Structures, Vol. 123, pp. 341-350, 2018.##
5.   Ma, Y., Cheng, X., Wang, Z., Guo, X., Zhang, J. and Xu, Y. “Buckling and Post-Buckling Behaviors of 1/3 Composite Cylindrical Shell With an Opening”, Int. J. STEEL AND COMPOSITE STRUCTURES, Vol. 27, No. 5, pp. 555-566, 2018.##
6. Fratamico, D. C., Torabian, S., Zhao, X., Rasmussen, K. J. and Schafer, B. W. “Experiments on the Global Buckling and Collapse of Built-Up Cold-Formed Steel Columns”, Int. J. CONSTRUCTIONAL STEEL RESEARCH, Vol. 144, No. 1, pp. 65-80, 2018.##
7.   Watkins, R. T., Reedlunn, B., Daly, S. and Shaw, J. A. “Uniaxial, Pure Bending, and Column Buckling Experiments on Superelastic Niti Rods and Tubes”, Int. J. Solids and Structures, Vol. 146, No. 1, pp. 1-28, 2018.##
8.   Park, M. and Choi, D-H. “A Two-Variable First-Order Shear Deformation Theory Considering In-Plane Rotation for Bending, Buckling and Free Vibration Analyses of Isotropic Plates”, Int. J. Applied Mathematical Modelling, Vol. 61, No. 1, pp. 49-71, 2018.##
9.   Amabili, M. “Nonlinear Vibrations and Stability of Laminated Shells Using a Modified First-Order Shear Deformation Theory”, European Journal of Mechanics-A/Solids, Vol. 68, No. 1, pp. 75-87, 2018.##
10. Reddy, J. N. “Mechanics of Laminated Composite Plates and Shells: Theory And Analysis”, CRC press, 2004.##
11. Haghani, A., Mondali, M. and Faghidian, S. “Linear and Nonlinear Flexural Analysis of Higher-Order Shear Deformation Laminated Plates with Circular Delamination”, Int. J. Acta Mechanica, Vol. 229, No. 4, pp. 1631-1648, 2018.##
12. Shiri, M. G. and Jaamialahmadi, A. “Buckling Analysis of Intelligent Nanoplate under Inplane Loading Based on Nonlocal Elasticity and Shear and Normal Deformation Theories”, Modares Mechanical Engineering, Vol. 17, No. 2, pp. 427-438, 2017. (In Persian)##
13.Bolza, O. “Lectures on The Calculus of Variations”, Courier Dover Publications, 2018.##
14. Haghani, A. “The Solution of The Nonlinear Equations of Delamination in Composite Plates Using Modified Third Order Shear Deformation Theory”, Ph.D. Thesis, Islamic azad university science and research branch, pp.93-105, 2017. (In Persian)##
15. Simitses, G., Sallam, S. and Yin, W. “Effect of Delamination of Axially Loaded Homogeneous Laminated Plates”, AIAA journal, Vol. 23, No. 9, pp. 1437-1444, 1985.##
16. Motsa, S., Sibanda, P., Awad, F. and Shateyi, S. “A New Spectral-Homotopy Analysis Method for the MHD Jeffery–Hamel Problem”, Int. J. Computers & Fluids, Vol. 39, No. 7, pp. 1219-1225, 2010.##
17. Liao, S. “Beyond Perturbation: Introduction to the Homotopy Analysis Method”, CRC press, 2003.##
18. Chen, D. and Dai, L. “Delamination Growth of Laminated Circular Plates Under In-Plane Loads and Movable Boundary Conditions”, Int. J. Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation, Vol. 18, No. 11, pp. 3238-3249, 2013.##