طراحی صفحه ایزوگرید با شبکه تقویتی بهینه و ارزیابی تاثیر ترک مرکزی بر رفتار کمانشی آن

Abstract

استفاده از صفحات نازک با تقویت‌کننده‌های شبکه‌ای، کاربرد گسترده‌ای در طراحی سازه‌های سبک و مقاوم در صنایع هوافضایی دارد. در این مقاله تاثیر حضور یک ترک مرکزی بر بار بحرانی کمانش صفحه نازک تقویت‌شده با طرح ایزوگرید بهینه شده تحت بار‌ فشاری مورد ارزیابی قرار می‌گیرد. صفحه موردنظر توسط چهار ریب افقی و سه ریب مورب تقویت ‌شده است که شبکه‌های شش‌ضلعی را در صفحه ایجاد می‌کنند. طراحی شبکه بهینه بر اساس معادلات موجود در مراجع انجام شده و سپس مدل‌سازی و تحلیل عددی با استفاده از نرم‌افزار اجزای محدود آباکوس انجام می‌گیرد تا تأثیر طول و زاویه قرارگیری ترک و تغییر ضریب پواسون ماده بر ضرایب بار کمانشی بررسی می‌شود. نتایج نشان می‌دهند که نحوه تاثیر این پارامترها به شدت تحت تاثیر شرایط مرزی قرار می‌گیرد. در صفحاتی که در هر چهار لبه دارای تکیه‌گاه ساده هستند، افزایش طول ترک باعث افزایش بار بحرانی کمانش و افزایش زاویه ترک باعث کاهش این بار می‌شود. از طرف دیگر، وقتی لبه‌های طولی صفحه آزاد باشند، روند فوق تغییر می‌کند طوری‌که افزایش طول ترک سبب کاهش بار بحرانی کمانش شده و افزایش زاویه ترک بار بحرانی کمانش را افزایش می‌دهد. همچنین تغییر ضریب پواسون در هر دو شرایط تکیه‌گاهی تاثیر اندکی بر پایداری صفحه دارد و نتایج نشان می‌دهند که افزایش ضریب پواسون، بار بحرانی کمانش را به مقدار ناچیزی کاهش می‌دهد.