امروز

جمعه ۷ دی ۱۴۰۳

بررسی آزمایشگاهی و عددی رفتار کمانشی پوسته¬های استوانه¬ای جدار نازک با مصالح GFRP تحت بار محوری

نام نویسنده: 
رباب ناصری قلقاچی
ایمیل: 
r.naseri@urmia.ac.ir
مقطع تحصیلی: 
دانشجوی دکترای عمران- سازه
چکیده مقاله: 

سازه ­های پوسته ­ای جدار نازک بدلیل فرم مناسب ازجمله سازه­های پرکاربرد در صنایع مدرن محسوب می­شوند. از جمله این کاربردها در مخازن نفتی، سکوهای فراساحل و سیلوها می­باشند. این سازه­ها به دلیل جدار نازک بودن یعنی نسبت بسیار کم ضخامت به شعاع پوسته و نیز بدلیل میدان نیروی داخلی فشاری ایجاد شده در برابر نیروهای خارجی اعمالی به پوسته­ها، مستعد خرابی کمانشی هستند. با توجه به اینکه سیلوها و مخازن جز سازه­های پرهزینه و مهم برای هر کشوری هست، مهندسان طراح باید آگاهی دقیقی از رفتار پوسته در تمام انواع بارگذاری داشته باشند. امروزه با استفاده از مزایای منحصر به فرد الیاف و پلیمر می­توان مواد کامپوزیتی با کارایی بالا تولید کرد. با توجه به خواص مکانیکی جذاب آنها، از جمله نسبت مقاومت به وزن و سختی به وزن بالا و نیز مقاومت در برابر خوردگی ناشی از مواد شیمیایی، سازه­های پوسته­ای کامپوزیتی تقویت شده با الیاف به طور فزاینده­ای جایگزین مواد ایزوتروپیک معمول، در صنایع مختلف هوا و فضا، دریایی و خودرو شده­اند. همانند هر پوسته وجود بارگذاری داخل صفحه ممکن است باعث کمانش شود. دانستن دقیق بارهای کمانشی، شکل مودال و رفتار پس­کمانشی برای طراحی اقتصادی قابل اعتماد سازه­های پوسته­ای ضروری است.

مهمترین الیاف مورد استفاده در کامپوزیت­ها کربن و شیشه می­باشد. الیاف شیشه در کنار مزایایی که دارند به علت قیمت پایین و مقاومت شیمیایی بالای آنها نسبت به الیاف کربن در این پژوهش استفاده می­شوند. همچنین در این تحقیق به منظور افزایش بهره­وری در پوسته­های جدار نازک از جداره کامپوزیت با الیاف GFRP در طول کل پوسته بجای فولاد استفاده می­شود و رفتار کمانشی و پس­کمانشی این پوسته­ها تحت بار محوری در آزمایشگاه مورد بررسی و با نتایج نرم­افزاری و تئوری مورد مقایسه قرار می­گیرد.

 

کلمات کليدي: پوسته­های استوانه­ای کامپوزیتی، بار محوری، کمانش، مصالح GFRP