تحلیل کمانش پوسته‌های استوانه‌ای کامپوزیتی هیبریدی تقویت شده با الیاف حافظه‌دار در محیط گرمایی

چکیده مقاله

وسایل پرنده سرعت بالا به‌دلیل حرارت آیرودینامیک عموما تحت تاثیر تغییرات دمایی می‌باشند که این باعث کاهش عملکرد در اثر ناپایداری می‌شود. آلیاژهای حافظه‌دار به‌دلیل تولید نیروی کششی بزرگ با افزایش دما، می‌توانند جهت تقویت چنین سازه‌هایی مورد استفاده قرار گیرند. در این پژوهش، کمانش محوری پوسته‌های استوانه‌ای کامپوزیتی تقویت شده با الیاف حافظه‌دار نایتینول مطالعه شده است. خواص الیاف حافظه‌دار با استفاده از مدل برینسون محاسبه و معادلات حاکم بر اساس تئوری کلاسیک پوسته با در نظر گرفتن غیرخطی هندسی ون کارمن و تقریب اول لاو به کمک حالت استاتیکی جابجایی مجازی استخراج شده است. برای حل معادلات از روش مربعات تفاضلی تعمیم‌یافته در جهت طولی استفاده گردیده و اثر پیش کرنش، کسر حجمی و موقعیت الیاف حافظه‌دار بر بار بحرانی کمانش پوسته‌های استوانه‌ای در شرایط مرزی مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می‌دهد، استفاده درصد کمی از الیاف حافظه‌دار دارای پیش کرنش، بار بحرانی کمانش را به‌طور قابل توجهی افزایش می‌دهد. همچنین، استفاده از الیاف حافظه‌دار در جهت طولی و در لایه نزدیک به سطح داخلی استوانه نتیجه مطلوبی در افزایش بار بحرانی کمانش دارد.