بررسی کمانش پنل کامپوزیتی تحت فشار و تاثیر شرایط مرزی با کاربرد در طراحی لانجران کامپوزیتی هواپیما

پس از محاسبات استحکامی در طراحی لانجران‌های کامپوزیتی هواپیما، لازم است که از نظر کمانش نیز محاسبات انجام پذیرد. شرایط تکیه‌گاهی در پنل‌هایی که دیواره‌های لانجران را تشکیل می‌دهد، بر روی میزان کمانش موضعی بحرانی‌ بسیار تاثیر گذار است. در منابع طراحی سازه هواپیما این تکیه‌گاه‌ها معمولاً ساده فرض می‌شوند، در صورتی که در واقعیت حالتی بین ساده و گیردار هستند. در این مقاله به بررسی تاثیرات شرایط مرزی بر روی تنش بحرانی کمانش‌ک پنل کامپوزیتی تحت بار فشاری پرداخته شده است. با تغییر نوع شرایط تکیه گاهی، مقادیر کمانش و شکل مود صفحات کامپوزیتی و در نتیجه استحکام کمانش محاسباتی صفحه تغییر می‌کند. با توجه به معادلات حاکم بر ورق های کامپوزیتی نوع شرایط تکیه گاهی تاثیرگذاری قابل ملاحظه ای بر نتایج کمانش دارد. با بررسی شرایط تکیه گاهی پنل های لانجرون‌ک هواپیمای سبک کامپوزیتی نتایج بصورت تئوری و تحلیل المان محدود محاسبه و بررسی شده است. در محل اتصال دو پنل عمود بر هم، شرایط مرزی بررسی شده است. نتیجه حاصله نشان دهنده آن است که با اعمال شرایط مرزی واقعی تا 17 درصد افزایش مقاومت در برابر کمانش مشاهده می‌شود. با توجه به اینکه اغلب، ضخامت و لایه چینی پنل های تحت فشار با معیار کمانش سایز می شود، این موضوع می تواند کاهش وزن قابل ملاحظه ایی در این پنل ها و در وزن هواپیمای سبک کامپوزیتی بوجود آورد که منتج به افزایش راندمان آن خواهد شد.