تحلیل اثر حضور الگوها و اندازه های آسیب ها بر پاسخ مکانیکی اسپار کامپوزیتی بال هواپیماهای سبک

مهم‌ترین عاملی که سلامت یک سازه را با خطر مواجه می‌کند، وجود عیوبی است که به دلایل مختلف در آن سازه وجود داشته یا پدیدار می‌شوند. بنابراین، ضروری است شناختی کافی از اثر حضور انواع آن آسیب‌ها بر پاسخ مکانیکی سازه وجود داشته‌باشد. در مقاله حاضر، به بررسی اثر حضور و ویژگی‌های آسیب در یکی از حساس‌ترین اجزاء یک سازه هوایی یعنی اسپار کامپوزیتی بال هواپیما از منظر محاسبه تغییرات پاسخ مکانیکی آن در نقاط معیار پرداخته‌شدهاست. با شناسایی اثرات، الگوریتم پیاده‌سازی سیستم پایش سلامت سازه قابل شناسایی خواهدبود. از روش قدرتمند المان محدود در تعیین نتایج با دقت مناسب در تغییرات رفتار مکانیکی بهره گرفته شده‌است. محاسبه و رصد تغییرات خواص مکانیکی جامع اسپار در قالب مدل‌های متعدد، به‌عنوان مبنای فرآیند پایش سلامت اسپار کامپوزیتی تعریف گردیده‌است. ارزیابی نتایج، نشان می‌دهد تغییر رفتار مکانیکی اسپار کامپوزیتی در بارهای اعمالی مختلف، ارتباط مستقیم با محل ایجاد آسیب، نحوه رشد و اندازه‌ی آسیب دارد و موقعیت‌ مکانی آسیب با تاثیر بیشتر و مهم‌تری نسبت به اندازه آسیب بر تغییرات رفتار مکانیکی اسپار کامپوزیتی همراه است.

Analysis of the effect of presence of damage patterns and sizes on the mechanical response of light aircraft wing composite spar

The most important factor that threatens the health of a structure is the existence of imperfections that occur or appear in different contexts as damage. Therefore it is necessary to have adequate cognition of the effect of the presence of different types of damage on the mechanical response of the structure. In the present paper, the effect of the presence and characteristics of damage on the light aircraft wing composite spar as one of the most important components from the perspective of computing the variations of its mechanical response in the criterion points has been investigated.By determining the effects, the algorithm of the implementation of the health monitoring system of the structure will be identifiable. The computation and observation of changes in the mechanical properties of spar in a variety of models have been performed as the basis of the composite spar health monitoring process through FEM. The results represents that the mechanical behavior of composite spar in different loadings are in direct relation with the location of damage in which nucleated, damage growth process and sizes. The damage location represents more important effect than the damage size to the changes produced in the mechanical behavior of the composite spar.