تحلیل تنش‌های بین‌لایه‌ای در تیرهای کامپوزیتی بر روی بستر الاستیک با استفاده از فنرهای افقی و عمودی

Abstract

در این پژوهش تنش­های بین لایه­ای برشی و عمودی داخل صفحه­ای در تیر کامپوزیتی تیموشنکو، با چیدمان متفاوت که بر روی بستر الاستیک و تحت بارگذاری عرضی قرار دارد، مورد مطالعه قرار گرفته است. از فنرهای افقی و قائم با سختی بالا، در بین لایه­های تیر کامپوزیتی برای مدلسازی رفتار الاستیک تنش­های بین لایه­ای استفاده شده است. معادلات حاکم و شرایط مرزی مسئله با استفاده از اصل کار مجازی استخراج شده و با محاسبه­ی جابجایی لایه­های تیر با استفاده از روش عددی مربع سازی دیفرانسیلی تعمیم یافته، تنش­های بین لایه­ای که در اصل همان عکس العمل فنرهای افقی و قائم بکار گرفته شده بین لایه­هاست، قابل محاسبه است. همچنین با استفاده از معادلات ساختاری و معادلات تعادل، سایر تنش­های موجود در تیر محاسبه و ترسیم شده است. با مقایسه نتایج تحلیل ارائه شده با نتایج حاصل از حل الاستیک سه بعدی می­توان دریافت که روش ارائه شده از دقت مناسب در پیش‌بینی تنش های داخل صفحه­ای برخوردار است. نتایج نشان می دهد تاثیر ضریب وینکلر روی تنش‌های بین لایه ای، کمتر از تاثیر ضریب پاسترناک می باشد. همچنین افزایش ضرایب بستر الاستیک سبب کاهش تنش بین لایه­ای برشی و افزایش تنش عمودی بین لایه ای می­شود.