تحلیل تجربی بار کمانش ورق کامپوزیتی ساندویچی با هسته لوزی شکل با استفاده از رهیافت همبستگی ارتعاشی

Abstract

در حال حاضر سازه‌های کامپوزیتی دارای کاربردهای زیادی در صنایع مختلفی ازجمله هوافضا، خودرو، دریایی و پتروشیمی هستند. در اکثر این کاربردها، سازه تحت بارهای دینامیکی و استاتیکی قرار می‌گیرد و ممکن است دچار کمانش، ارتعاش و خستگی شود. بنابراین تحلیل استاتیکی و دینامیکی این سازه‌ها به‌منظور شناخت خصوصیات آنها ازجمله بار کمانش، فرکانس طبیعی و شکل مودهای ارتعاشی بسیار ضروری است. یکی از مهم‌ترین روش‌های غیر مخرب برای پیش‌بینی بار کمانش سازه روش همبستگی ارتعاشی است که اساس آن بر پایه تغییرات فرکانس با تغییر بار محوری بر سازه است. در این تحقیق به بررسی تجربی بار کمانش ورق کامپوزیتی ساندویچی با هسته مشبک لوزی کامپوزیتی پرداخته‌شده است. برای ساخت ورق‌های ساندویچی از روش رشته پیچی و لایه چینی دستی استفاده‌شده است. یکی از نمونه‌های ساخته شده تحت آزمایش مودال قرار گرفته و با روش همبستگی ارتعاشی تجربی بار کمانش سازه محاسبه شده است. در ادامه برای صحت‌سنجی نتایج به‌دست آمده از روش همبستگی ارتعاشی، بار کمانش چهار نمونه از طریق آزمون فشار محوری محاسبه شد. میزان خطا برای پیش‌بینی بار کمانش به کمک روش همبستگی ارتعاشی تجربی ۲/۱% به دست آمد و کارآیی روش همبستگی ارتعاشی تجربی برای ورق کامپوزیتی مشبک مورد تأیید قرار گرفت. همچنین با بررسی تأثیر بازه بار اعمالی بر دقت روش همبستگی ارتعاشی مشخص شد که به ازای بار اعمالی بیش از ۶۳% بار کمانش تجربی، دقت پیش‌بینی روش همبستگی ارتعاشی به مقدار قابل‌قبول می‌رسد.