کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
6705057 1428523 2018 34 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Homogenized and localized stress reconfigurations of solid or hollow fiber reinforced materials in a multi-scale framework
ترجمه فارسی عنوان
بازسازی تنش های همگن شده و موضعی مواد تقویت شده از فیبر جامد یا توخالی در چهارچوب مقیاس چندگانه
کلمات کلیدی
ترجمه چکیده
یک مدل چند بعدی در کار حاضر بر اساس تلاش برای کاهش غلظت تنش در یک صفحه آلومینیومی آلومینیومی بی نهایت با یک سوراخ که تحت چندین نوع از شرایط بارگذاری دور قرار گرفته است، ارائه شده است. مجموعه ای از لایه های کامپوزیت متمرکز که با استفاده از الیاف جامد یا توخالی تقویت می شوند برای جایگزینی مواد همگن در مجاورت اطراف سوراخ استفاده می شود. ماژول همگن شده هر لایه را می توان به راحتی از نظریه همگن سازی دقیق محلی پیشنهاد کرد. معادلات تداوم و شرایط مرزی برای حل مشکلات مرزی در سطح ساختاری با استفاده از میدان جابه جایی فرض شده در شرایط پتانسیل پیچیده اعمال می شود، سپس توزیع استرس در ریز ساختارهای محلی مورد بررسی قرار می گیرد. مشخص شده است که الیاف توخالی در کاهش غلظت تنش در هر دو سطح همگن و میکروساختار کارآیی بیشتری نسبت به مواد جامد دارند. برای به دست آوردن پارامترهای طراحی بهینه برای کاهش غلظت تنش، روش بهینه سازی ذرات ذرات درنظر گرفته شده است. می توان نتیجه گرفت که تنش های موضعی در فاز ماتریس لایه ی درونی هنوز هم بسیار بزرگ و مستعد ابتلا به ترک هستند حتی اگر فاکتورهای غلظت هضم استرس به طور قابل توجهی کاهش پیدا کند.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی عمران و سازه
پیش نمایش مقاله
بازسازی تنش های همگن شده و موضعی مواد تقویت شده از فیبر جامد یا توخالی در چهارچوب مقیاس چندگانه
چکیده انگلیسی
A multi-scale model is proposed in the present work based on the effort of reducing the stress concentrations in an infinite aluminum homogeneous plate with a hole that is subjected to several types of far-field loading conditions. A set of concentric composite layers reinforced using solid or hollow fibers are employed to replace the homogenous material in the vicinity around the hole. The homogenized moduli of each layer can be easily calculated from the proposed locally exact homogenization theory. The continuity equations and boundary conditions are applied to solve the boundary value problems at structural level using assumed displacement field in terms of complex potentials, then the stress distributions at the local microstructures are investigated. It is found that the hollow fibers are more efficient than solid ones in reducing the stress concentrations at both homogenized and microstructural levels. The particle swarm optimization technique is finally introduced to search for the optimal design parameters to reduce the stress concentrations. It can be concluded that the local stresses in the matrix phase of the innermost layer are still very large and prone to suffer cracks even if the homogenized stress concentration factors are significantly reduced.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Composite Structures - Volume 184, 15 January 2018, Pages 1099-1110
نویسندگان
,