بررسی آثار سطح مقطع و جهت گیری الیاف در جذب انرژی لوله های کامپوزیتی زیر بار محوری

مواد کامپوزیتی به طور گسترده در مواردی به کار می روند که نسبت استحکام و سفتی به وزن زیاد لازم باشد. اگر چه روش ها و فنون طراحی این مواد در برابر بارگذاری های ایستا، کمانش و ارتعاشات به اندازه کافی توسعه پیدا کرده است. ولی هنوز طراحی و تحلیل سازه های کامپوزیتی در برابر بارهای ضربه ای، یکی از فعالیتهای اصلی محققان به شمار می رود. در این مقاله، رفتار لهیدگی و جذب انرژی لوله های کامپوزیتی زیر بار ضربه محوری بررسی شده است. لوله های کامپوزیتی با سطح مقطع مربعی و دایره ای در کد اجزای محدود LS-DYNA به منظور بررسی مقدار جذب انرژی و تعیین بار لهیدگی شبیه سازی شده است. برای شبیه سازی رفتار له شدگی لوله ها از مدل ماده Iaminated-composite استفاده شده است. همچنین، اثر جهت گیری الیاف بر مقدار جذب انرژی بررسی شده است. مدل تهیه شده با چیدمان های مختلف، مسایلی نظیر ضربه، ایمنی یا آسیب ناپذیری سازه و تحلیل شکست زیر بارهای شبه ایستا را پوشش می دهد. نتایج نشان می دهد که میزان جذب انرژی در لوله های با سطح مقطع مربعی نسبت به لوله های دایره ای معادل کمتر بوده و لهیدگی در بار کمتری شروع می شود. نتایج حاصل از بررسی اثر جهت گیری الیاف در حالت [q/-q] نشان می دهد که در q = 15o لوله کمترین میزان جذب انرژی را دارد. نتایج حاصل از شبیه سازی اجزای محدود برای لوله مربعی با نتایج تجربی مقایسه شده و توافق خوبی بین نتایج مشاهده شده است.