تحلیل تنش در اتصال چسبی تک‌لبه بین لوله‌های کامپوزیتی تحت گشتاور پیچشی و اثرات حرارتی- رطوبتی به روش تربیع دیفرانسیل

Abstract

در این تحقیق اتصال چسبی رویهم تک لبه بین لوله‌های کامپوزیتی که همزمان تحت یک گشتاور پیچشی و اثرات حرارتی-رطوبتی قرار دارد، به روش عددی تربیع دیفرانسیل (DQM) مورد مطالعه قرار گرفته است. این تحلیل بر اساس تئوری خطی پوسته‌های استوانه‌ای به انجام رسیده و در آن خیز عرضی ایجاد شده در لوله ها لحاظ گردیده است. ابتدا معادلات دیفرانسیل حاکم بر تغییر شکل لوله‌ها و ناحیه چسب برحسب مؤلفه‌های میدان جابجائی استخراج گردیده‌اند. کل سازه به چند ناحیه همپوشانی و غیرهمپوشانی تقسیم گردیده، و معادلات مربوط به نواحی همپوشانی لوله‌ها، که حل تحلیلی ندارند، به روش عددی DQM گسسته سازی شده، و نهایتاً مجموعه معادلات مربوط به کل سازه با توجه به شرایط مرزی و پیوستگی بین نواحی بطور همزمان حل گردیده‌اند، تا جابجائی‌های محیطی و شعاعی (عرضی) بدست آیند. سپس با معلوم بودن مؤلفه‌های جابجائی، مؤلفه‌های تنش برآمدن و تنش برشی در ناحیه همپوشانی تعیین شده‌اند. به منظور صحت سنجی مدل عددی حاضر، نتایج عددی حاصل از آن با نتایج عددی یک مرجع به چاپ رسیده و نیز با نتایج نرم افزار آباکوس مقایسه گردیده، که مطابقت و همخوانی قابل قبولی بین آنها ملاحظه می‌شود. نهایتاً با استفاده از مدل DQM حاضر مطالعات پارامتری به انجام رسیده و تاثیر پارامترهایی شامل ضخامت لایه چسب، طول ناحیه همپوشانی، تغییر دما و رطوبت نسبی بر روی چگونگی توزیع تنش‌ها در ابن ناحیه بررسی گردیده است.