مکانیک هوافضا (Aug 2023)
تحلیل کمانش و پس‌کمانش حرارتی ورق‌های مستطیلی تقویت‌شده با نانوپلاکت‌های گرافنی با استفاده از روش تربیع دیفرانسیلی
Abstract
در این مقاله، کمانش و پس‌کمانش حرارتی ورق‌های مدرج تابعی با ماتریسی از جنس پلیمر ایزوتروپیک و تقویت‌شده با نانوپلاکت‌های گرافن بررسی‌شده است. در این ورق‌های چندلایه ضخامت تمام لایه‌ها یکسان است و با تغییر کسر وزنی نانوپلاکت‌های گرافن تقویت‌کننده در هر لایه، نوع آرایش لایه‌ای ورق‌های نانوکامپوزیتی تغییر می‌کند. ورق‌ها با سه آرایش مدرج تابعی X و O و آرایش یکنواخت U تقویت‌شده است. معادلات حاکم بر ورق به کمک تئوری تغییرشکل برشی مرتبه اول به‌دست‌آمده است. رفتار کمانش حرارتی ورق‌ها با روش تربیع دیفرانسیلی مطالعه شده است. به‌منظور یافتن مدول یانگ مؤثر از مدل میکرومکانیک اصلاح‌شده هالپین-تسای و برای به دست آوردن خواص معادل کامپوزیت‌ها از قانون اختلاط استفاده‌شده است. نتایج نشان می‌دهد، توزیع نانوپلاکت‌های گرافن با آرایش به‌صورت X مقاومت ورق در برابر کمانش را بهبود می‌بخشد. همچنین، تأثیر پارامترهای همچون کسر وزنی نانوپلاکت‌های گرافن، نسبت ابعادی، نسبت طول به ضخامت بررسی‌شده است.
