ماتریس‌های سفتی و ناهمسانگردی در ورق‌های کامپوزیتی موج‌دار با هندسه ذوزنقه‌ای

در کاربردهایی مانند فناوری مورفینگ، دارا بودن مقدار تغییر شکل و ناهمسانگردی زیاد یکی از ملزومات و مزایای بسیار کاربردی است. ورق­‌های موج­دار به دلیل داشتن هندسه مواج­ پتانسیل تغییرشکل زیاد را در اثر اعمال نیروی کششی دارند. در این پژوهش، برای بررسی مقدار تغییرشکل نهایی و ناهمسانگردی در ورق­‌های کامپوزیتی موج‌­دار نمونه­‌هایی از جنس شیشه - اپوکسی با هندسه­ ذوزنقه­‌ای ساخته شدند و در آزمون کشش و خمش در راستای طولی و عرضی موج قرار گرفتند. برای بررسی ناهمسانگردی در نمونه‌­های موج­‌دار، دو مفهوم بدون بعد ناهمسانگردی کششی و خمشی تعریف شد و براساس آن ناهمسانگردی به‌طور نظری و تجربی بررسی شد. همچنین، رفتار مکانیکی شامل ثابت‌­های کشسان و ماتریس­‌های سفتی مربوط به ورق­‌های کامپوزیتی با هندسه ذوزنقه‌­ای به‌طور نظری، با روش اجزای محدود و تجربی بررسی شد. نخست، سفتی­‌های کششی و خمشی موثر در ورق­‌های موج‌­دار ذوزنقه­‌ای استخراج شد و مدلی ساده برای پیش­‌بینی رفتار مکانیکی این نوع ورق‌­ها ارایه شد. سپس با استفاده از آنها ماتریس­‌های سفتی کششی و خمشی این ورق­‌ها استخراج شد. در ادامه نتایج به‌ دست آمده از حل عددی و تحلیلی با نتایج حاصل از آزمون‌های تجربی روی ورق­‌های کامپوزیتی مقایسه شد. پس از آن منحنی‌های نیرو- جابه‌جایی و همچنین مقدار تغییرشکل نهایی و ناهمسانگردی در نمونه‌­های کامپوزیتی موج‌­دار به‌طور تجربی بررسی شد. نتایج نشان می­‌دهد، یکی از عوامل مهم (به نوعی مهم‌ترین عامل) در مقدار تغییرشکل نهایی، دامنه ورق است. به‌طور کلی با افزایش دامنه و تعداد اجزا در واحد طول، مقدار تغییرشکل نهایی افزایش می‌­یابد، ولی با افزایش گام مقدار آن کاهش می‌­یابد.