مطالعه تحلیلی و عددی تنش¬های پسماند در چندلایه‌ها‌ی کامپوزیت-فلز

چکیده مقاله

چندلایه‌ها‌ی کامپوزیت-فلز (FML) نسل جدیدی از کامپوزیت‌های هیبریدی هستند که از ترکیب لایه‌های کامپوزیتی با مواد دیگر ایجاد می‌‌شوند و به واسطه جدید بودن و ویژگی‌های برجسته آنها، پژوهش‌ها روی این کامپوزیت‌ها در حال توسعه است. در این پژوهش، به تعیین تنش‌های پسماند در چندلایه‌ها‌ی FML به روش تحلیلی و عددی پرداخته شده است. حل تحلیلی با استفاده از تعمیم تئوری کلاسیک لایه‌ای‌ برای چندلایه‌ها‌ی FML و حل عددی، به کمک شبیه‌سازی اجزای محدود توسط نرم افزار انسیس صورت گرفته است. فرضیه اساسی بکار رفته در پژوهش اخیر، فرض رفتار الاستیک خطی در طول دوره خنک شدن نمونه از دمای پخت تا دمای محیط است. با توجه به اینکه فرآیند پخت ماتریس‌های پلیمری وابسته به زمان و غیر خطی است، برای جبران این نقیصه، دمای عاری از تنش جایگزین دمای پخت در محاسبات تئوری کلاسیک لایه‌ای‌ شده است. مقایسه مقادیر تنش‌های پسماند در چندلایه‌ها‌ی FML نشان می‌دهد، نتایج تحلیلی و شبیه‌سازی عددی برای چیدمان متقارن از مطابقت کامل برخوردار است. همچنین برای چیدمان نامتقارن، نتایج حاکی از توافقی مناسب میان مقادیر تحلیلی و عددی تنش‌های پسماند است.