۰.۰۷ (GPa)

۰.۵۵ (GPa)

۰.۰۲

(  ) ۱۰۶

بررسی رفتار ورق ساخته شده از مواد SMA خالص
در این قسمت، سه ماده با خواص ثابت آستنیت، مارتنزیت و خواص متغییر حافظه دار در ورق تحت بار فشاری یکنواخت و تکیه گاه گیردار مورد بررسی قرار می گیرد (شکل ۵-۱). همانطور که مشاهده می شود، ماده SMA گستره بیشتری از تغییرات را نسبت به نیروی وارده از خود نشان می دهد و در نهایت خیز کمتری نسبت به ماده مارتنزیت دارد. نمودار به صورت پارمترهای بی بعد که پیشتر ذکر شد نشان داده شده است.
شکل ‏۵‑۱ سه ورق با خواص مواد SMA تحت بار فشاری یکنواخت
بررسی تاثیر درصد حجمی ماده SMA بر رفتار خمشی ورق کامپوزیت حافظه­دار
در این قسمت پنج ورق کامپوزیتی تقویت شده توسط فیبرهای حافظه دار تحت بار فشاری یکنواخت و تکیه گاه گیردار مورد بررسی قرار گرفته اند (شکل ۵-۲). مقدار کسر حجمی فیبر SMA در این پنج ورق به ترتیب برابر با ۰۱، ۲۵/۱، ۱۵، ۱۲ و ۲۷ می باشد که به ترتیب از ورق کامپوزیتی بدون فیبر SMA تا کاملا SMA تغییر می کند. همانطور که مشاهده می شود افزایش میزان فیبر SMA بر خیز ورق تاثیر منفی دارد زیرا همانطور که می دانیم استحکام کششی فیبر حافظه دار کمتر از فیبر کربن می باشد و با افزایش درصد حجمی فیبر حافظه دار درواقع میزان فیبر کربن کاسته شده و بنابراین استحکام کلی سازه در برابر بار خمشی کاسته می شود و خیز افزایش می یابد.

در این حالت داریم، که V حجم می باشد.
شکل ‏۵‑۲خمش ورق کامپوزیت حافظه دار با تغییر درصد حجمی فیبر SMA
بررسی تاثیر نوع چیدمان الیاف در خمش ورق کامپوزیت حافظه دار
در شکل ۵-۳ چهار کامپوزیت حافظه دار چهار لایه با چیدمانهای (۰/۰/۰/۰)، (۰/۱/۱/۰)، (۰/۲/۲/۰) و (۰/۲/۰/۲) تحت بار فشاری یکنواخت و تکیه گاه گیردار مورد بررسی قرار گرفته است. همانطور که مشاهده می شود چیدمان تاثیر زیادی در میزان خیز ندارد.
شکل ‏۵‑۳ خمش ورق کامپوزیت حافظه دار با تغییر نوع چیدمان فیبر SMA
بررسی تاثیر شرایط مرزی بر خمش ورق کامپوزیت حافظه دار
در این قسمت، با تغییر شرایط مرزی گیردار و ساده خمش ورق را تحت بار فشاری یکنواخت مقایسه می نماییم. همانطور که در شکل ۵ - ۴ مشاهده می شود تکیه گاه گیردار موجب کاهش خیز می شود ولی در دو نوع تکیه گاه شیب نمودار بارگذاری و خیز تغییرات یکسانی را از خود نشان می دهند.
شکل ‏۵‑۴ ورق کامپوزیتی حافظه دار تحت بار فشاری در دو نوع تکیه گاه گیردار و لولایی
تاثیر نسبت منظری در تنش بی بعد محوری
شکل ۵ – ۵ تنش بی بعد محوری را برای چهار ورق کامپوزیتی SMA در طول ضخامت ورق نشان می دهد. مشخصه های هندسی و ماده برای این چهار ورق یکسان می باشد و تنها اختلاف نسبت منظری می باشد که برابر با ۱، ۸، ۲۰۰ و ۹۰۰ در نظر گرفته شده است.
در این حالت نسبت منظری برابر با نسبت طول ضلع ورق به ضخامت آن تعریف می شود. همانطور که مشاهده می شود با توجه به اینکه بار فشاری وارد به چهار ورق در حین تحلیل تغییر نکرده است بنابراین با به کاهش سطح ورق میزان نیروی موثر کاهش می یابد و تنش بی بعد محوری کاسته می شود.
شکل ‏۵‑۵ تنش بی بعد محوری در طول ضخامت ورق کامپوزیتی SMA با تغییر نسبت منظری
تاثیر نسبت منظری بر خیز ورق کامپوزیت حافظه دار
شکل ۵ - ۶ رفتار خمشی چهار کامپوزیت حافظه دار را با نسبتهای منظری ۳۰، ۴۰، ۵۰ و ۵۵ نشان می دهد. همانطور که مشاهده می شود جواب در نسبتهای منظری بالا همگرا می شود. همانند قسمت قبل با کاهش نسبت منظری و متعاقبا کاهش سطح ورق، بار وارده به آن کاسته شده و خیز بدست آمده کمتر خواهد بود. شکل ۵ – ۷ معکوس ماکزیمم خیز چهار ورق را با هم مقایسه نموده است. در این حالت از معکوس ماکزیمم خیز به جای خود مقادیر استفاده شده است و این به دلیل آشکار ساختن هر چه بیشتر اختلاف می باشد. زیرا با توجه به اینکه مقدار خیز کمتر از یک می باشد بنابراین عکس آن عددی چشمگیر بوده و با مقدار متناظر آن در خیز ورق دیگر اختلاف فاحشی را نشان می دهد.
شکل ‏۵‑۶ خیز ورق کامپوزیت حافظه دار با تغییر نسبت منظری
شکل ‏۵‑۷ معکوس خیز ورق کامپوزیت حافظه دار با تغییر نسبت منظری
بررسی تنش در مقطع عرضی ورق کامپوزیت حافظه دار
شکل ۵- ۸ تنش بی بعد محوری را در مقطع عرضی ورق کامپوزیتی SMA در x=A/2 و در لایه های مختلف نشان می دهد.
شکل ‏۵‑۸ تنش بی بعد محوری در طول مقطع عرضی (x=A/2)
شکل ۵ – ۹ تنش بی بعد محوری را در طول مقطع عرضی ورق کامپوزیت حافظه دار در x=A/4 و در لایه های مختلف نشان می دهد.
شکل ‏۵‑۹ تنش بی بعد محوری در طول مقطع عرضی (x=A/4)
شکل ۵ – ۱۰ تنش بی بعد محوری در طول مقطع عرضی ورق کامپوزیت حافظه دار را در موقعیت های مختلف نشان می دهد.
شکل ‏۵‑۱۰ تنش بی بعد محوری در طول مقطع عرضی در موقعیت های مختلف x
نتایج بدست آمده از تحلیل خمشی
تحلیل خمشی ورق حافظه دار و مقایسه آن با ورق در فاز کامل آستنیت و مارتنزیت دریافت خوبی را از رفتار خمشی ماده حافظه دار می دهد. در این حالت ماده حافظه دار در تنشهای پایین از خواص آستنیت بهره می جوید و با افزایش تنش درون صفحه ای به سمت رفتار ماده مارتنزیت میل می کند.
همچنین در تحلیل خمشی کامپوزیت کربن اپوکسی تقویت شده با فیبر حافظه دار و تغییر درصد حجمی فیبر حافظه دار به این نتیجه دست یافتیم که افزایش درصد حجمی ماده حافظه دار باعث کاهش استحکام کلی سازه خواهد شد. در تحلیل تنش محوری در مقطع عرضی ورق کامپوزیت کربن اپوکسی مشاهده شد که تنش در طول ضخامت ورق کامپوزیت همواره خطی تغییر می یابد ولی همانطور که انتظار می رود در جهت مقطع عرضی رفتاری غیر خطی دارد.
فصل ششم
بررسی نتایج حاصل از تحلیل ارتعاشات ورق حافظه دار