بررسی تاثیر زاویۀ‌ بافت بر روی بار بحرانی کمانش کامپوزیت‌های تقویت‌شده با برید چندلایه

در این پژوهش، تاثیر زاویه‌ بافت برید بر رفتار کمانشی مواد مرکب سیلندری تقویت‌شده با برید چندلایه به صورت عددی و تجربی بررسی شد. برای این منظور، ابتدا یک کامپوزیت سیلندری تقویت شده با برید تک لایه تولید و آزمون کمانش بر روی آن انجام شد. سپس، به کمک نرم افزار آباکوس، سه نوع مواد مرکب سیلندری تقویت‌شده با برید تک لایه، دولایه و سه لایه مدل‌سازی و رفتار کمانشی آنها شبیه سازی شد. نمونه‌های دولایه و سه‌لایه تجربی تولید نشده و مورد آزمایش قرار نگرفته‌اند و صرفاً مدل‌سازی آنها انجام شده‌ است. مقایسه داده‌های روش عددی با نتایج تجربی، نشان داد خطای بین بار بحرانی محاسبه‌ شده از روش تجربی و بار بحرانی شبیه سازی شده در مواد مرکب سیلندری تک لایه حدود 3% ‌است. مقدار بار بحرانی در نقطه‌ عطف نمودار بار بحرانی کمانش-زاویه برید، در مواد مرکب سیلندری تک‌لایه، دولایه و سه‌لایه به ترتیب برابر 7/9، 6/31 و 3/69 کیلونیوتون است. نمودار بار بحرانی کمانش-زاویه برید به ‌صورت سهمی است که ابتدا با افزایش زاویه بافت، بار بحرانی کمانش کاهش یافته و پس از عبور از نقطه‌ عطف نمودار، افزایش می یابد.

investigating the effect of the braid angle on the critical buckling load of multilayer braided composite cylinders

in this research, the effect of the braid angle on the buckling behavior of the cylindrical multilayer braided composite material was investigated numerically and experimentally. for this purpose, first, a single layer cylindrical braided composite was produced and a buckling test was performed on it. then, with the help of abaqus software, three types of cylindrical braided composite materials reinforced with single-layer, two-layer and three-layer braid were modeled and their buckling behavior was simulated. two-layer and three-layer experimental samples haven’t been produced and tested, only their modeling has been done. comparing the data of the numerical method with the experimental results, showed that the error between the critical load calculated from the experimental method and the simulated critical load in single-layer cylindrical composite materials is about 3%. the amount of critical load at the inflection point of the critical buckling load-braid angle diagram is 9.7, 31.6, and 69.3 kn in single-layer, double-layer, and three-layer cylindrical composite materials, respectively. the critical buckling load-braid angle diagram is parabolic, which first the critical buckling load decreases with the increase of the braid angle, and then increases after passing the inflection point of the diagram.