‌ پیش‌بینی بار بحرانی کمانش ورق‌های کامپوزیتی تقویت شده با استفاده از رهیافت همبستگی ارتعاشی

سازههای کامپوزیتی مشبک به دلیل خواص منحصر بفردشان، یکی از سازه های پرکاربرد در صنایع هوایی، دریایی و خودروسازی می باشند. در دهه های اخیر تحقیقات زیادی برای پیشبینی بار بحرانی کمانش سازههای کامپوزیتی، بدون خرابی یا شکست انجام شده است. یکی از مهمترین روشهای غیرمخرب، روش همبستگی ارتعاشی می باشد. هدف تحقیق حاضر پیش بینی بار بحرانی کمانش ورقهای کامپوزیتی تقویت شده با استفاده از روش همبستگی ارتعاشی می باشد. برای این منظور در ابتدا تحلیل ارتعاشات غیرخطی ورقه ای کامپوزیتی تقویت شده با استفاده از نرم افزار المان محدود آباکوس و در بارهای فشاری مختلف انجام شد. در مرحله ی بعد با استفاده از نتایج عددی و روش همبستگی ارتعاشی، بار بحرانی کمانش سازه مذکور پیش بینی گردید. در ادامه و برای صحت سنجی نتایج روش همبستگی ارتعاشی، سه ورق تقویت شده کامپوزیتی مشابه و با شرایط یکسان و با استفاده از روش با روش رشته پیچی ولایه چینی دستی ساخته شد و تحت آزمون فشار محوری قرار داده شد. در نهایت بار بحرانی کمانش تجربی به دست آمد. نتایج نشان می دهد که اختلاف بار بحرانی کمانش پیش بینی شده به روش همبستگی ارتعاشی با بار بحرانی کمانش به دست آمده از آزمایش تجربی کمتر از 5 درصد می باشد که این موضوع دال بر مناسب بودن روش همبستگی ارتعاشی برای پیش بینی بار بحرانی کمانش با دقت بسیار ببالا برای ورقه ای کامپوزیتی تقویت شده می باشد.

Prediction of the Critical Buckling Load of Grid-Stiffened Composite Plates Using Vibration Correlation Technique

Due to unique properties, gridstiffened composite plates are used extensively in aviation, marine and automotive industry. In recent decades, several studies are done to predict the critical buckling load of gridstiffened composite plates without breakdown or failure. One of the most important nondestructive methods, is vibration correlation technique. The aim of this research is the prediction of the critical buckling load of gridstiffened composite plates using vibration correlation technique. For this purpose, nonlinear vibration analysis of gridstiffened composite plates is firstly performed in different compressive loads using finite element software ABAQUS. In the next step, critical buckling load of grid stiffened composite cylinder shells is predicted using vibration correlation technique. To validate the results of vibration correlation technique, three gridstiffened composite plates are fabricated using filament winding and hand layup method with same conditions and was placed under axial compression test. Finally, the critical buckling load is measured experimentally. The results show that the difference between the critical buckling load of vibration correlation technique with experimental buckling load is less than 5%. This subject implies that vibration correlation technique is suitable for prediction of critical buckling load of gridstiffened composite plates with very high accuracy.