فیبر ۲۰ درجه نسبت به محور طولی دال دوران کرده

 

Axis 20

 

۲

 

 

 

فیبر ۴۰ درجه نسبت به محور طولی دال دوران کرده

 

Axis 40

 

۳

 

 

 

فیبر ۶۰ درجه نسبت به محور طولی دال دوران کرده

 

Axis 60

 

۴

 

 

 

فیبر ۸۰ درجه نسبت به محور طولی دال دوران کرده

 

Axis 80

 

۵

 

 

 

فیبر عمود بر محور طولی دال است

 

Axis 90

 

۶

 

 

 

(الف) دال به همراه نوار(FRP) سرتاسری که بصورت مجزا نمایش داده شده

(ب) دال به همراه نوار (FRP)20درجه (۲۰deg) که بصورت مجزا نمایش داده شده
شکل۴-۲۰ نمایش نوار(FRP)

۴-۴-۱ بررسی امتداد فیبرها در لایه های سرتاسری

در این بخش فیبرها را در امتداد ۰، ۲۰، ۴۰، ۶۰، ۸۰ و ۹۰ درجه نسبت به محور طولی دال دوران داده ایم(به جدول ۴-۲۱ مراجعه شود). در شکل(۴-۲۱) نمودار حاصل از تاریخچه زمانی تغییرمکان وسط دهانه برای کلیه مدل ها نمایش داده شده است. همانطورکه دیده می شود تغییر زاویه فیبر تاثیر زیادی بر تغییرمکان ایجاد شده در سیستم دارد. کمترین میزان تغییرشکل به ازای axis 90 یعنی شرایطی که فیبرها عمود بر امتداد طولی دال باشند رخ می دهد.

عملکرد این دال که در دو سمت موازی تکیه گاه دارد در جهت عمود بر تکیه گاه رخ می دهد. یعنی باربری اصلی دال در امتداد عمود بر تکیه گاه هاست لذا زمانی که جهت فیبر عمود بر تکیه گاه(axis90) می شود نوار(FRP) همانند یک تیر در مقابل تغییرمکان دال مقاومت کرده و ظرفیت باربری و تغییرشکل دال را ارتقا می بخشد. لذا همانطور که از نمودار شکل(۴-۲۱) مشاهده می شود با تغییر زاویه فیبر از ۰ تا ۹۰ افزایش عملکرد را شاهد بوده و در زاویه ۹۰ درجه کمترین تغییرمکان بدست آمده است.
شکل۴-۲۱ تاثیر امتداد فیبرهای نوار(FRP) روی پاسخ دال

۴-۴-۲ بررسی امتداد فیبرها در آرایش بهینه ۲۰deg

در این بخش برای دال و برای آرایش لایه های(FRP) از نوع ۲۰deg فیبرها را در امتداد ۰، ۲۰، ۶۰ و ۹۰ درجه نسبت به محور طولی دال دوران داده ایم(به جدول ۴-۲۰ مراجعه شود). تغییر امتداد فیبرها در کلیه دال های ۵ گانه بررسی شده اند که بدلیل تشابه نتایج در این بخش تنها نتایج مربوط به سه دال ۲، ۳ و ۵ ارائه گردیده است. در شکل(۴-۲۲) نمودار حاصل از تاریخچه زمانی تغییرمکان وسط دهانه برای دال شماره ۲(۱۲۰۰x2400) نمایش داده شده است. همانطورکه دیده می شود تغییر زاویه فیبر تاثیر زیادی بر تغییرمکان ایجاد شده در سیستم دارد. کمترین میزان تغییرشکل به ازای axis 90 یعنی شرایطی که فیبرها عمود بر امتداد طولی دال باشند رخ می دهد. در مدل ۲۰ درجه با فیبر axis90 مقدار تغییرمکان حداکثر وسط دال ۷.۱۲ میلیمتر و در مدل متناظر برای فیبر با axis0 مقدار حداکثر تغییرمکان برابر با ۱۳.۶۷ میلیمتر می باشد که نشان دهنده تغییری در حدود ۴۸% با تغییر زاویه فیبر است. بنابراین حتی در مدل ۲۰deg که خود بهترین آرایش از بین لایه چینی های پیشنهادی در این تحقیق را دارا می باشد می توان با تغییر زاویه فیبر مطابق نتایج این بخش عملکرد سیستم را ارتقا بخشید.
در شکل(۴-۲۳) نمودار مربوط به تغییرمکان وسط دال در طول زمان برای دال شماره ۳ (۱۸۰۰*۱۲۰۰) و در جدول(۴-۲۲) حداکثر این مقادیر برای امتدادهای مختلف فیبر نمایش داده شده است. همانطور که مقادیر جدول و شکل نشان می دهد با بهره گرفتن از فیبرهایی عمود بر امتداد قرار گیری طولی(۹۰ درجه نسبت به جهت طولی لایه) مطلوب ترین عملکرد و کمترین تغییرمکان نتیجه خواهد شد. اختلاف حدود ۳۰% بین تغییرمکان ایجاد شده در لایه با فیبر axis 0 و لایه با فیبر از نوع axis 90 به خوبی بیان گر عملکرد موثر تر دال زمانی که فیبرها عمود بر امتداد طولی آن عمل کنند می باشد. نمودار مشابهی نیز برای دال شماره۵(شکل ۴-۲۴) و نیز سایر دال ها بدست آمده است که برای جلوگیری از تکرار در این بخش نشان داده نشده است.
شکل۴-۲۲ نمودار تغییرمکان وسط دال شماره ۲ با آرایش ۲۰deg به ازای جهات مختلف فیبر
شکل۴-۲۳ نمودار تغییرمکان وسط دال شماره ۳ با آرایش ۲۰deg به ازای جهات مختلف فیبر
جدول۴-۲۲ اثر تغییر فیبر روی حداکثر تغییرمکان دال

 

 

Model

 

Max Disp(mm)

 

Ratio