تحلیل رفتار مکانیکی سازه های دوپایا با استفاده از شبیه سازی اجزای محدود

سازه های مورف به سازه هایی با قابلیت تغییر در شکل یا تغییر در حالت گفته می شود. این تغییرات پاسخی به تغییر در شرایط محیطی و یا جهت تغییر در خصوصیات رفتاری سازه است. سازه های دوپایا یا چندپایا به دلیل توانایی رسیدن به وضعیت تعادل طبیعی پایدار بعد از وقوع یک تغییرشکل، می توانند کاندیدای خوبی برای سازه های مورف باشند. به طور کلی سازه های دوپایا به سازه هایی گفته می شود که دو حالت پایداری برای آن ها وجود دارد. سازه های دوپایا از پتانسیل کاربردی بالایی برای استفاده در صنایع مختلف از جمله صنعت هوافضا برخوردار هستند. هدف از این پژوهش، آشنایی با رفتار حرارتی و مکانیکی سازه های دوپایا تحت بارگذاری حرارتی فرایند پخت و بارگذاری مکانیکی است. به همین دلیل در این پایان نامه سعی بر آن شده است که عوامل تاثیرگذار بر انحنای دمای اتاق (انحنای نهایی) چندلایه ی مرکب و بار پرش ناگهانی بررسی شوند. به همین منظور شبیه سازی های گوناگونی با اعمال تغییر در پارامترهایی مانند طول ضلع، لایه چینی، شرایط مرزی، شبکه بندی، عیوب هندسی و مانند آن به کمک نرم-افزار اجزای محدود abaqus انجام شده است. به منظور سنجش صحت نتایج شبیه سازی، نمونه هایی از سازه های دوپایا تولید و با نتایج شبیه سازی مقایسه شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که افزایش تعداد لایه باعث کاهش میزان انحنای نهایی چندلایه می شود. همچنین با افزایش طول ضلع صفحه تا رسیدن به مقدار بحرانی از میزان انحنای چندلایه کاسته می شود و پس از آن انحنا افزایش می یابد. شبیه سازی رفتار مکانیکی سازه نشان می دهد که با افزایش تعداد لایه ها، نیروی پرش ناگهانی و نیروی پرش ناگهانی معکوس افزایش می یابد. همچنین افزایش طول ضلع صفحه ی مرکب، موجب افزایش میزان نیروی لازم برای ایجاد پدیده ی پرش ناگهانی می شود.