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 تکیه گاهی در پنلهایی که دیواره های لانجران را تشکیل میدهد، بر روی میزان کمانش موضعی بحرانی بسیار تاثیر گذار است. در منابع طراحی سازه هواپیما این تکیهگاه هامعمولاً 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 کمانش یک 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 لانجرون یک 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 پنلهای تحت فشار با معیار کمانش سایز میشود، این موضوع میتواند کاهش وزن قابل ملاحظهایی در این پنلها و در وزن هواپیمای سبک کامپوزیتی بوجود آورد که منتج به افزایش راندمان آن خواهد شد.