بررسی کمانش حرارتی ورق کامپوزیتی چهارگوش در تغییر شکلهای بزرگ با تئوریهای مرتبه بالا

در این پایان نامه، کمانش حرارتی ورق های کامپوزیتی چهارگوش مورد بررسی قرار گرفت. در این مسیر بر خلاف بسیاری از کارهای انجام شده در زمینه کمانش حرارتی ورقها که از تئوریهای کلاسیک، تغییرشکل برشی مرتبه اول و یا مرتبه بالاتر استفاده کرده اند از روش layerwise استفاده گردید . با توجه به اهمیت مولفه های کرنش عرضی ورق، از میدان جابجایی غیرخطی فن کارمن استفاده گردید تا اثرات در نظر نگرفتن این مولفه ها خطایی را در نتایج ایجاد نکند. همچنین معادلات حاکم بر مساله با کمینه کردن تابع پتانسیل کل سیستم حاصل شد. از آنجایی که بدلیل غیرخطی بودن روابط، امکان استفاده از روش حل مقدار ویژه برای تعیین دمای کمانش میسر نبود از روش المان محدود و با استفاده از معیار پایداری بودیانسکی، بررسی کمانش ورق انجام شد. در روش بودیانسکی، دما بصورت افزایش مرحله ای به سیستم وارد شده و در هر مرحله جابجایی ها محاسبه شدند. بدلیل غیرخطی بودن روابط، در هر مرحله از بارگذاری، برای تعیین مقادیر گرهی نهایی از روش تکرار استفاده شد. در هر تکرار مقدار بدست آمده با مقادیر محاسبه شده از تکرار قبل مقایسه شده، در صورت برقراری شرط همگرایی، دما افزایش یافته و مقادیر گرهی بدست آمده در آخرین مرحله بعنوان مقادیر گرهی جدید برای مولفه های غیرخطی منظور شد. پس از اتمام مراحل بارگذاری، منحنی جابجایی-دما رسم شد. تغییر شیب ناگهانی نمودار به عنوان دمای بحرانی سیستم در نظر گرفته شد. در روش المان محدود از المان لاگرانژی 4 گرهی تعمیم یافته با پیوستگی c0 برای جابجایی های درون صفحه و از المان لاگرانژی خطی 2 گرهی برای هر تقسیم در راستای ضخامت استفاده شد. در نتیجه، فرمولاسیون امکان اعمال هر دو شرط مرزی گیردار و تکیه گاه ساده را فراهم نمود. در قسمت نتایج، اثرات تغییرات نسبت های مختلف ابعاد هندسی یا مشخصات مادی بر روی دمای کمانش مورد بررسی قرار گرفت. دما در تمامی حالات بصورت یکنواخت در کل ورق اعمال شد. نتایج نیز در هر حالت مورد بحث قرار گرفت و دلایل کاربرد بیشتر ورقهای کامپوزیتی پادمتقارن نسبت به متقارن مشخص گردید.