• ورود
  • سبد خرید شما خالی است.

ورود

بررسی رفتار کمانش پیچشی جانبی تیرهای پالتروژن تحت خمش خالص

۱۳۹۶-۰۵-۳۱

یکی از روش های تولید پروفیل های F  FRP  پالتروژن میباشد. پالتروژن فرآیند پیوستهای برای تولید انواع Fiber Reinforced Polymer پروفیلهای کامپوزیتی است. در این فرآیند، الیاف تقویت کننده را از یک حمام عبور میدهند تا به رزین آغشته شود. سپس الیاف آغشته شده را وارد یک قالب گرم مینمایند و نمونه ی پخت شده را توسط یک دستگاه کشش بیرون میکشند. بعد از این مرحله امکان برش محصول در اندازههای دلخواه وجود دارد. این فرایند تا حدودی مشابه فرایند اکستروژن پلاستیکها و تولید پروفیلهای پلاستیکی است. از جمله مزایای این روش که یکی از باصرفهترین روشهای تولید کامپوزیتهاست، این است که درصد الیاف در آن بالاست و چون الیاف بصورت طولی آرایش مییابند، محصول دارای استحکام کششی و فشاری بالایی است. همچنین سطح محصول نهایی صاف است و نیازی به فرآیندهای تکمیلی نیست. مقاومت در برابر عوامل خورنده ی محیطی و زنگزدگی، کاهش قابل ملاحظه وزن، سهولت در حمل و نصب و بهره برداری از جمله مزایای اصلی محصولات کامپوزیتی است. از این استفاده کرد.، قطعات می توان در کاربردهایی که نیاز به مقاومت خوردگی بالا مانند سازه های دریایی و کارخانجات شیمیایی وجود دارد.
با توجه به نسبت کم سختی به مقاومت خمشی در اعضای ناپایداری های کمانشی طراحی این اعضا معمولا به صورت کنترل تغییر شکل های الاستیک و یا FRP الاستیک صورت میگیرد و به ندرت تحت حالات مقاومتی میباشد.کمانش پیچشی جانبی در مقاطع جدار نازک باز که حول محور اصلی خود تحت خمش قرار گرفته و فاقد مهار جانبی در فواصل مناسبی هستند میتواند یک ناپایداری محتمل باشد که با یک تغییر شکل جانبی و دوران پیچشی در راستای طولی همراه است. M توسط PFRP اولین آزمایش های فیزیکی برای فهم موضوع کمانش پیچشی جانبی تیر های صورت گرفت در سال۱۹۹۲ ottram شکل را گزارش نمود I متری برای تیر با مقطع ۱/ ۵ بار کمانشی در دهانه های ۵۵ که و Brooks توسط ۱۹۹۵ .آزمایش های بعدی در سال۱۹۹۵  در ادامه Turvey 1991. در سال [۲] شکل را ارائه دادند I عدد تیر طره ای با مقطع ۱۰ ،انجام شد که در آن گزارش بار کمانشی Turvey شکل انجام داد و نتایج عملی با نتایج تئوری به دست آمده از تحلیل اجزا I تحقیقات خود ، تحقیقاتی بر روی اثر تغیرات ارتفاع بارگذاری تیر تیرهای LTB برای کنترل و طراحی کمانش LRFD و همکاران روش ضریب بار و مقاومت Razzaq 1991. در سال [۳] محدود را مقایسه کرد و همکاران آزمایش هایی Davalos 1991. در سال [۴] را با استفاده از نتایج آزمایشگاهی و حالت تئوری به دست آوردPFRPناودانی شکل و با سه نقطه ی خمشی انجام داد و بارهای کمانشی آن ها را با نتایج تحلیلی و مقادیر ویژه تحلیل المان PFRP شکل Iرا با استفاده از دو مقطع وShan توسط ۲۰۰۵٫ در سال [۵]محدود مقایسه کرد بوسیله ی انجام آزمایشات به نتایج جدیدی در مورد تیر های طره با مقطع کانال Qiao PFRP شکل I با انجام یک سری آزمایش های کمانشی که شامل کمانش پیچشی جانبی تیر Trumpf 2001. در سال [۶]شکل دست یافتند . و در سال های اخیر مطالعات آزمایشگاهی بر روی رفتار [۷]بود روش طراحی برای گسیختگی به وسیله ی کمانشی این تیرها با مقطع کمانش پیچشی جانبی ارایه کرد شکل در دهانه های مختلف و با بارگذاری های متفاوت انجام شده است.

بررسی رفتار کمانش پیچشی جانبی تیرهای پالتروژن تحت خمش خالص
بررسی رفتار کمانش پیچشی جانبی تیرهای پالتروژن تحت خمش خالص

 روش مدل سازی در نرم افزار المان محدود 

بررسی رفتار کمانش پیچشی جانبی تیرهای پالتروژن تحت خمش خالص

بررسی رفتار کمانش پیچشی جانبی تیرهای پالتروژن تحت خمش خالص

آزمایش کمانش پیچشی جانبی   (LTB)
نمونه تیر نشان داده شده در شکل ۱ – با خواص هندسی مطابق با جدول ۲ – مورد آزمایش قرار میگیرد.

بررسی رفتار کمانش پیچشی جانبی تیرهای پالتروژن تحت خمش خالص

 میباشد . جهت انجام تست به صورت خمش ۱ میلی متر میباشد و مشخصات فیزیکی آن نیز مطابق با جدول ۱۰ شکل I
ضخامت اسمی مقطع I شکل ۱۰ متر میباشد و مشخصات فیزیکی آن نیز مطابق با جدول۱ میباشد. جهت انجام تست به صورت خمش خالص سیستم بارگذاری مطابق با شکل ۲ میباشد. شگل ۲ نشان میدهد ک با اعمال نیرو بواسطه جک هیدرولیکی بازوهای فولادی به سمت بالا حرکت کرده و با اعمال نیرو از طریق بال پایین به تیر PFRP در قسمت طره باعث میشود تاثیر در دهانه ی ۲ متری که فاقد مهار جانبی میباشد تحت خمش خالص قرار بگیرد.
شکل ۲ سیستم بارگذاری و شکل ۳ شرایط تکیه گاهی را نشان میدهد. شکل ۴ نشان دهندی کرنش ستج ها و تغیر مکان سنج ها و شکل ۵ کمانش پیچی جانبی تیر را بعد از بارگذاری نشان میدهد.
بررسی رفتار کمانش پیچشی جانبی تیرهای پالتروژن تحت خمش خالص

بررسی رفتار کمانش پیچشی جانبی تیرهای پالتروژن تحت خمش خالص

بررسی رفتار کمانش پیچشی جانبی تیرهای پالتروژن تحت خمش خالص

بررسی رفتار کمانش پیچشی جانبی تیرهای پالتروژن تحت خمش خالص

شروع ناپایداری و مقاومت کمانش پیچشی جانبی

از لحاظ تئوری زمانی که بار اعمالی به تیر به بار بحرانی برسد تیر بدون هیچ گونه حرکت جانبی و دوران پیچشی قبلی کمانش میکند که این نوع کمانش به عنوان کمانش دو شاخگی مطرح میباشد.اما در واقیعت و حتی در آزمایشگاه تحت شرایط کنترل شده کمانش از نوع دو شاخگی به ندرت ایجاد می شود ، بنابراین تیر تحت خمش خالص در آزمایشگاه از ابتدای بارگذاری شروع به پیچش و حرکت جانبی می کند و با رسیدن بار به حد بحرانی کمانش پیچشی جانبی رخ می دهد. بار کمانشی اندازه گیری شده و مقایسه ی بین نتایج آزمایشگاهی و عددی در قسمت بعد ارائه میشود.

نتایج و بحث روی داده ها

منحنی های بار بر حسب جابجایی جانبی بال فشاری و بال کششی حاصل از تست آزمایشگاهی و تحلیل المان محدود به ترتیب در شکل های ۶ و ۷ منحنی بار بر حسب کرنش در قسمت های کناری هر دو نیم بال فشاری در وسط دهانه در تصویر۹ و ۸ نشان داده شده است.

بررسی رفتار کمانش پیچشی جانبی تیرهای پالتروژن تحت خمش خالص

بررسی رفتار کمانش پیچشی جانبی تیرهای پالتروژن تحت خمش خالص

در حالت کلی رفتار تیرهای PFRP را میتوان به دو دسته کلی تقسیم نمود که شامل تیرهای کوتا با نسبت دهانه به عمق کمتر از ۱۰ و تیرهای لاغر با نسبت دهانه به عمق بیشتر از ۱۰ میباشد. نمونه ی حاضر با نسبت عمق به دهانه ی بزرگتر از ۱۰ در دسته تیرهای لاغر قرار میگیرد. نمونه حاضر که در رده ی تیرهای لاغر قرار میگیرد. بواسطه ی پیچش و تغییر شکل جانبی زیاد که به طور همزمان اتفاق می افتد کمانش پیچی جانبی کرده و دچار شکست می شود.

لنگر کمانش بحرانی آزمایشگاهی و مقایسه با تحلیل المان محدود و نتیجه ی آیین نامهEN 1993 Eurocode 3
برای مقایسه ی لنگر کمانش بحرانی حاصل از تست نمونه ی آزمایشگاهی و تحلیل المان محدود که در حالت خمش خالص صورت  تا بار بحرانی مطابق با رابطه ی ۲ به لنگر بحرانی تبدیل شود تا مقایسه ای بین این نتایج و نتیجه ی آیین نامه صورت گیرد .
مقایسه بین نتایج آزمایشگاهی و المان محدود با نتیجه ی ایین نامه در جدول ۳ ارائه شده است.

بررسی رفتار کمانش پیچشی جانبی تیرهای پالتروژن تحت خمش خالص

نتیجه حاصل از مقایسه بین لنگر بحرانی در حالت خمش خالص حاصل از تست آزمایشگاهی و نتیجه ی المان محدود با نتیجه ی حاصل از رابطه ی تحلیلی تطابق خوب و قابل قبولی را برای صحت این رابطه ی اصلاح شده ارائه می کند که به ترتیب برابر با ۲۴% و ۱۸% می باشد.

نتیجه گیری

با توجه به نتایج حاصل از این مطالعه که شامل تحلیل عددی و آزمایشگاهی میباشد میتوان موارد زیر را به عنوان نتایج ذکر کرد :

بررسی رفتار کمانش پیچشی جانبی تیرهای پالتروژن تحت خمش خالص

تحلیل و نویسندگان :علی نظری فرزاد جالبی حسین شوکتی

۱۳۹۶-۰۵-۳۱
شهریور ۱۳۹۶, ۱

۰ پاسخ در "بررسی رفتار کمانش پیچشی جانبی تیرهای پالتروژن تحت خمش خالص"

ارسال یک پیغام