 |
خم شدن یک لمینت کامپوزیت با پشتیبانی ساده
معرفی
یک ماده کامپوزیت یک ماده ناهمگن است که از دو یا چند جزء تشکیل شده است که برای دستیابی به عملکرد ساختاری بهبود یافته با یکدیگر یکپارچه شده اند. با توجه به استحکام بهبود یافته و کاهش وزن در مقایسه با مواد معمولی، گستره کاربردهای مواد کامپوزیت زمینه های مختلفی را در بر می گیرد. این امر مستلزم درک کامل رفتار این مواد در شرایط بارگذاری مختلف است.
این مثال تأیید یک صفحه کامپوزیتی با پشتیبانی ساده را که تحت یک بار توزیع شده سینوسی عرضی قرار دارد، تجزیه و تحلیل می‌کند. این صفحه از سه لایه با پیکربندی لایه متقاطع (0/90/0) ساخته شده است. تجزیه و تحلیل با استفاده از هر دو تئوری لایه‌ای و معادل تک لایه (ESL) انجام می‌شود و نتایج با راه‌حل‌های الاستیسیته سه بعدی دقیق مقایسه می‌شوند . 1 ]. تخمین تنش نرمال درون صفحه، تنش نرمال عرضی و تنش های برشی عرضی در هر لایه مطابقت دقیقی با محلول مرجع نشان می دهد.
تعریف مدل
هندسه مدل از یک صفحه مرکب مربعی به طول ضلع 200 میلی متر تشکیل شده است. تمام لبه های صفحه به سادگی پشتیبانی می شوند. علاوه بر محدود کردن ترجمه خارج از صفحه، چنین شرایط پشتیبانی، ترجمه درون صفحه را در جهت لبه نیز محدود می کند.
برای تجزیه و تحلیل خمشی، یک بار توزیع شده سینوسی متغیر بر روی سطح بالای صفحه در جهت عرضی اعمال می شود. به دلیل تقارن در هندسه و بارگذاری، تنها یک چهارم صفحه مدل شده است، با شرایط مرزی تقارن در دو لبه همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است .
شکل 1: هندسه مدل که یک چهارم صفحه کامپوزیت چند لایه را نشان می دهد.
خواص مواد لامینا
خواص مواد ارتوتروپیک همگن (مدول یانگ، مدول برشی و نسبت پواسون) لایه در جدول 1 آورده شده است .
دارایی مادی | ارزش |
{ E1 , E2 , E3 } | {25e6,1e6,1e6}(psi) |
{ G12 , G23 , G13 } | {0.5e6,0.2e6,0.5e6}(psi) |
{ y 12 , y 23 , y 13 } | {0.25،0.25،0.25} |
ضخامت و توالی انباشته شدن
صفحه کامپوزیت در نظر گرفته شده در این مثال نسبتاً ضخیم است و نسبت ضخامت به ضلع آن 1/4 است . بنابراین ضخامت کل لمینت 50 میلی متر است.
لمینت از سه لایه به صورت لایه ای متقاطع تشکیل شده است. توالی انباشته شدن ورقه ورقه در شکل 2 نشان داده شده است و جهت گیری فیبر مربوطه در جدول 2 آورده شده است . جهت گیری فیبر با توجه به محور اول سیستم مختصات ورقه ای همانطور که در شکل 3 نشان داده شده است، ارائه شده است .
شکل 2: توالی انباشته شدن صفحه کامپوزیت چند لایه که جهت الیاف را در هر لایه از پایین به بالا نشان می دهد.
شماره لایه | جهت گیری فیبر در مواد لایه ای (°) |
1 | 0 |
2 | 90 |
3 | 0 |
مش المان محدود
ساختار (چهارم صفحه) با استفاده از یک شبکه نگاشت شده همانطور که در شکل 4 نشان داده شده است گسسته می شود . توزیع عناصر در امتداد لبه ها به صورت 2 در 2 در نظر گرفته شده است . 1 ]. علاوه بر این، دو لایه فرعی در هر لایه مواد صفحه همانطور که در مرجع ذکر شده است استفاده می شود.
توابع شکل سرندیپیتی مکعبی در تئوری لایه‌ای به منظور ثبت دقیق پروفیل‌های تنش برشی استفاده می‌شوند.
شکل 3: سیستم مختصات لمینت مورد استفاده در مدل.
شکل 4: مش المان محدود با 4 عنصر.
عبارات استرس غیر بعدی
عبارات استرس غیر بعدی زیر به منظور مقایسه با راه حل مرجع تعریف شده اند:
که در 
آن ضخامت ورقه، 
طول ضلع، و 
دامنه بار عرضی است. سه مکان (A، A)، (A، B)، و (B، A) روی صفحه کامپوزیت در زیر نشان داده شده است:
آن ضخامت ورقه، 
طول ضلع، و 
دامنه بار عرضی است. سه مکان (A، A)، (A، B)، و (B، A) روی صفحه کامپوزیت در زیر نشان داده شده است:
شکل 5: نقاط روی صفحه کامپوزیت چند لایه که در آن مقادیر تنش مختلف با هم مقایسه می شوند.
نتایج و بحث
شکل 6 و شکل 7 توزیع تنش فون میزس را در یک چهارم لایه کامپوزیت به ترتیب با استفاده از تئوری لایه‌ای و تئوری ESL نشان می‌دهند. توزیع تنش فون میزس در ورقه ورقه کامپوزیت کامل در شکل 8 نشان داده شده است .
شکل 6: توزیع تنش فون میزس با استفاده از تئوری لایه ای محاسبه شده است.
همچنین می‌توانید تغییرات ضخامت اجزای مختلف تنش را با استفاده از تئوری لایه‌ای و ESL محاسبه کنید. هر دو نظریه را می توان برای مطالعه ورقه های نازک تا نسبتاً ضخیم استفاده کرد. این واقعیت که فرمول لایه ای دارای درجاتی از آزادی در هر لایه است، آن را برای آنالیز ورقه های ضخیم ترجیح می دهد. از آنجایی که نسبت ضخامت به طرف برای مشکل فعلی 1/4 است ، توافق خوبی بین تئوری لایه‌ای و مقادیر تنش محاسبه‌شده از راه‌حل‌های الاستیک سه‌بعدی وجود دارد . 1 ] همانطور که در شکل 9 ، شکل 10 ، شکل 11 و شکل 12 نشان داده شده است .
تنش های برشی عرضی، در شکل 11 و شکل 12 ، مقادیر تنش بین لایه ای را در محل اتصال / سطح مشترک دو لایه مربوطه نشان می دهد. مشاهده می شود که تنش نرمال درون صفحه، نشان داده شده در شکل 9 ، در سراسر لایه ها ناپیوسته است و دارای مقادیر تنش متفاوت در دو لایه در محل اتصال / سطح مشترک است در حالی که تنش برشی عرضی در سراسر لایه ها پیوسته است. این مقدار منحصر به فرد تنش برشی عرضی در اتصال / سطح مشترک به عنوان تنش بین لایه ای شناخته می شود که یکی از عوامل تعیین کننده برای شکست های سطحی مانند لایه لایه شدن است.
شکل 7: توزیع تنش فون میزس با استفاده از تئوری ESL محاسبه شده است.
شکل 8: توزیع تنش فون میزس در لایه کامل با استفاده از تئوری لایه ای محاسبه شده است.
شکل 9: تغییرات ضخامت تنش نرمال درون صفحه نرمال شده (SXX).
شکل 10: تغییرات ضخامت تنش نرمال عرضی نرمال شده (SZZ).
شکل 11: تغییر ضخامت تنش برشی عرضی نرمال شده (SYZ).
شکل 12: تغییرات ضخامت تنش برشی عرضی نرمال شده (SXZ).
نکاتی درباره پیاده سازی COMSOL
• | مدل‌سازی یک پوسته چند لایه مرکب به یک هندسه سطح ( 2 D) که به طور کلی سطح پایه نامیده می‌شود، و یک گره مواد لایه‌ای نیاز دارد که یک بعد اضافی ( 1 D) به هندسه سطح پایه در جهت عادی سطح اضافه می‌کند. می‌توانید از قابلیت لایه لایه برای مدل‌سازی چندین لایه که روی هم قرار گرفته‌اند با ضخامت‌ها، خواص مواد و جهت‌گیری فیبر متفاوت استفاده کنید. شما می توانید به صورت اختیاری مواد رابط بین لایه ها را مشخص کنید و عناصر مش را در هر لایه کنترل کنید. |
• | از نقطه نظر مدل سازنده، می‌توانید از رابط لایه لایه‌ای مبتنی بر نظریه لایه‌ای یا گره مواد الاستیک لایه‌ای خطی مبتنی بر نظریه تک لایه معادل در واسط شل استفاده کنید . |
• | در رابط لایه لایه، به منظور افزایش دقت در پروفیل ضخامت میانی و در عین حال با حفظ درجه آزادی کل، از ترتیب شکل مکعبی در جهت خارج از صفحه استفاده می شود که ترتیب شکل درون صفحه را به صورت درجه دوم حفظ می کند. . |
ارجاع
1. JN Reddy, Mechanics of Laminated Composite Plates and Shells: Theory and Analysis, Second Edition, CRC Press, 2004.
مسیر کتابخانه برنامه: Composite_Materials_Module/Verification_Examples/simply_supported_composite_laminate
دستورالعمل های مدل سازی
از منوی File ، New را انتخاب کنید .
جدید
در پنجره جدید ، روی 
Model Wizard کلیک کنید .
Model Wizard کلیک کنید .مدل جادوگر
1 | در پنجره Model Wizard ، روی  3D کلیک کنید . |
2 | در درخت Select Physics ، Structural Mechanics>Layered Shell (lshell) را انتخاب کنید . |
3 | روی افزودن کلیک کنید . |
4 | در درخت Select Physics ، Structural Mechanics>Shell (پوسته) را انتخاب کنید . |
5 | روی افزودن کلیک کنید . |
6 |  روی مطالعه کلیک کنید . |
7 | در درخت انتخاب مطالعه ، General Studies>Stationary را انتخاب کنید . |
8 |  روی Done کلیک کنید . |
تعاریف جهانی
پارامترهای 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Global Definitions روی Parameters 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای پارامترها ، بخش پارامترها را پیدا کنید . |
3 |  روی Load from File کلیک کنید . |
4 | به پوشه Application Libraries مدل بروید و روی فایل simple_supported_composite_laminate_parameters.txt دوبار کلیک کنید . |
تعاریف
متغیرهای 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Definitions کلیک راست کرده و Variables را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای متغیرها ، بخش متغیرها را پیدا کنید . |
3 |  روی Load from File کلیک کنید . |
4 | به پوشه Application Libraries مدل بروید و روی فایل simple_supported_composite_laminate_variables.txt دوبار کلیک کنید . |
هندسه 1
صفحه کار 1 (wp1)
در نوار ابزار هندسه ، روی صفحه کار کلیک کنید .
کار کلیک کنید .صفحه کار 1 (wp1)> هندسه صفحه
در پنجره Model Builder ، روی صفحه هندسه کلیک کنید .
صفحه کار 1 (wp1)> مربع 1 (sq1)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  مربع کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات مربع ، بخش Size را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Side length ، a/2 را تایپ کنید . |
4 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت نوشتار xw ، a/2 را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متن yw ، a/2 را تایپ کنید . |
6 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
7 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
تعاریف
سیستم مرزی 1 (sys1)
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Definitions روی سیستم مرزی 1 (sys1) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای سیستم مرزی ، قسمت تنظیمات را پیدا کنید . |
3 | زیربخش نام مختصات را پیدا کنید . از لیست Axis ، x را انتخاب کنید . |
تعاریف جهانی
مواد 1 (mat1)
در پنجره Model Builder ، در قسمت Global Definitions ، روی Materials راست کلیک کرده و Blank Material را انتخاب کنید .
مواد لایه ای: [0/90/0]
1 | روی Materials کلیک راست کرده و Layered Material را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مواد لایه‌ای ، لایه لایه: [0/90/0] را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Layer Definition را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
لایه | مواد | چرخش (درجه) | ضخامت | عناصر مش |
لایه 1 | مواد 1 (mat1) | 0.0 | thl | 2 |
4 | دو بار روی Add کلیک کنید . |
5 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
لایه | مواد | چرخش (درجه) | ضخامت | عناصر مش |
لایه 2 | مواد 1 (mat1) | 90 | thl | 2 |
لایه 3 | مواد 1 (mat1) | 0 | thl | 2 |
6 | کلیک کنید تا قسمت Preview Plot Settings گسترش یابد . در قسمت متنی نسبت ضخامت به عرض ، 0.6 را تایپ کنید . |
7 | قسمت Layer Definition را پیدا کنید . روی Layer Stack Preview در گوشه سمت راست بالای بخش کلیک کنید . |
مواد
پیوند مواد لایه ای 1 (llmat1)
در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Materials راست کلیک کرده و Layers>Layered Material Link را انتخاب کنید .
تعاریف جهانی
مواد 1 (mat1)
1 | در پنجره تنظیمات برای Material ، قسمت Material Contents را پیدا کنید . |
2 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
ویژگی | متغیر | ارزش | واحد | گروه اموال |
مدول یانگ | {Evector1, Evector2, Evector3} | {E1,E2,E3} | پا | ارتوتروپیک |
نسبت پواسون | {nuvector1, nuvector2, nuvector3} | {nu12,nu23,nu13} | 1 | ارتوتروپیک |
مدول برشی | {Gvector1, Gvector2, Gvector3} | {G12، G23، G13} | N/m² | ارتوتروپیک |
تراکم | rho | 1 | کیلوگرم بر متر مکعب | پایه ای |
برای اینکه دقت بیشتری در جهت ضخامت داشته باشید، از عنصر سرندیپیتی درجه دوم مکعبی استفاده کنید که تغییرات درجه دوم میدان جابجایی را در سطح پایه و تغییرات مکعبی در امتداد جهت ضخامت تعریف می کند.
پوسته لایه ای (LSHELL)
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Layered Shell (lshell) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای پوسته لایه ای ، برای گسترش بخش Discretization کلیک کنید . |
3 | از لیست فیلد Displacement ، Quadratic-cubic serendipity را انتخاب کنید . |
جابجایی تجویز شده 1
1 | در نوار ابزار فیزیک ، روی  لبه‌ها کلیک کنید و جابه‌جایی تجویز شده را انتخاب کنید . |
2 | فقط لبه 3 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای جابجایی تجویز شده ، بخش جابجایی تجویز شده را پیدا کنید . |
4 | تیک Prescribed in x direction را انتخاب کنید . |
5 | تیک Prescribed in z direction را انتخاب کنید . |
جابجایی تجویز شده 2
1 | روی Prescribed Displacement 1 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای جابجایی تجویز شده ، قسمت انتخاب لبه را پیدا کنید . |
3 |  روی Clear Selection کلیک کنید . |
4 | فقط لبه 4 را انتخاب کنید. |
5 | بخش جابجایی تجویز شده را پیدا کنید . تیک Prescribed in x direction را پاک کنید . |
6 | کادر بررسی تجویز شده در جهت y را انتخاب کنید . |
تقارن 1
1 | در نوار ابزار فیزیک ، روی  لبه ها کلیک کنید و Symmetry را انتخاب کنید . |
2 | فقط لبه های 1 و 2 را انتخاب کنید. |
بارگذاری صورت 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Face Load را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای بارگذاری چهره ، بخش انتخاب رابط را پیدا کنید . |
3 | از لیست اعمال به ، رابط برتر را انتخاب کنید . |
4 | فقط مرز 1 را انتخاب کنید. |
5 | قسمت Force را پیدا کنید . بردار F A را به صورت مشخص کنید |
0 | ایکس |
0 | y |
sdl | z |
پوسته (پوسته)
در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Shell (Shell) کلیک کنید .
مواد الاستیک خطی لایه ای 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Layered Linear Elastic Material را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مواد الاستیک خطی لایه ای ، بخش مواد الاستیک خطی را پیدا کنید . |
3 | از لیست تقارن مواد ، Orthotropic را انتخاب کنید . |
4 | فقط مرز 1 را انتخاب کنید. |
5 |  روی دکمه Show More Options در نوار ابزار Model Builder کلیک کنید . |
6 | در کادر محاوره‌ای Show More Options ، در درخت، کادر را برای گره Physics>Advanced Physics Options انتخاب کنید . |
7 | روی OK کلیک کنید . |
8 | در پنجره تنظیمات برای مواد الاستیک خطی لایه ای ، کلیک کنید تا بخش ضریب تصحیح برشی گسترش یابد . |
9 | از لیست، بر اساس نظریه الاستیسیته سه بعدی را انتخاب کنید . |
به سادگی پشتیبانی می شود 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Edges کلیک کنید و Simply Supported را انتخاب کنید . |
2 | فقط لبه های 3 و 4 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای Simply Supported ، قسمت In-Plane Displacement Constraints را پیدا کنید . |
4 | کادر تیک Perpendicular to edge را پاک کنید . |
تقارن 1
1 | در نوار ابزار فیزیک ، روی  لبه ها کلیک کنید و Symmetry را انتخاب کنید . |
2 | فقط لبه های 1 و 2 را انتخاب کنید. |
بارگذاری صورت 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Face Load را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرز 1 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای بارگذاری چهره ، بخش Force را پیدا کنید . |
4 | بردار F A را به صورت مشخص کنید |
0 | ایکس |
0 | y |
sdl | z |
مش 1
نقشه برداری 1
1 | در نوار ابزار Mesh ، روی  Boundary کلیک کنید و Mapped را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرز 1 را انتخاب کنید. |
توزیع 1
1 | روی Mapped 1 کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای توزیع ، قسمت Edge Selection را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، همه لبه ها را انتخاب کنید . |
4 | بخش توزیع را پیدا کنید . در فیلد متنی Number of element ، 2 را تایپ کنید . |
5 | در پنجره Model Builder ، روی Mesh 1 کلیک راست کرده و Build All را انتخاب کنید . |
مطالعه 1
در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی محاسبه کلیک کنید .
روی محاسبه کلیک کنید .نتایج
آینه سه بعدی 1
1 | در نوار ابزار نتایج ، روی  More Datasets کلیک کنید و Mirror 3D را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Mirror 3D ، بخش Data را پیدا کنید . |
3 | از لیست Dataset ، Layered Material را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Plane Data را پیدا کنید . در قسمت متن مختصات x ، a/2 را تایپ کنید . |
آینه سه بعدی 2
1 | روی Mirror 3D 1 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Mirror 3D ، بخش Data را پیدا کنید . |
3 | از لیست Dataset ، Mirror 3D 1 را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Plane Data را پیدا کنید . از لیست Plane ، zx-planes را انتخاب کنید . |
5 | در قسمت متن مختصات y ، a/2 را تایپ کنید . |
Cut Point 3D: (A, A)
1 | در نوار ابزار نتایج ، بر روی  Cut Point 3D کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Cut Point 3D ، Cut Point 3D: (A, A) را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید. |
3 | قسمت Point Data را پیدا کنید . در قسمت متن X ، A را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن Y ، A را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متن Z ، 0 را تایپ کنید . |
نقطه برش سه بعدی: (A, B)
1 | روی Cut Point 3D: (A, A) کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Cut Point 3D ، Cut Point 3D: (A, B) را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Point Data را پیدا کنید . در قسمت متن Y ، B را تایپ کنید . |
نقطه برش سه بعدی: (B، A)
1 | روی Cut Point 3D: (A, B) کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Cut Point 3D ، Cut Point 3D: (B, A) را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید. |
3 | قسمت Point Data را پیدا کنید . در قسمت متن X ، B را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن Y ، A را تایپ کنید . |
استرس (پوسته)
دستورالعمل های زیر را دنبال کنید تا توزیع تنش فون میزس را در صفحه کامپوزیت کامل همانطور که در شکل 8 نشان داده شده است، ترسیم کنید .
استرس (تئوری LW): لمینت کامل
1 | در نوار ابزار نتایج ، روی  3D Plot Group کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح سه بعدی ، Stress (LW Theory): Full Laminate را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Data را پیدا کنید . از لیست Dataset ، Mirror 3D 2 را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Plot Settings را پیدا کنید . کادر بررسی لبه های مجموعه داده Plot را پاک کنید . |
برش (yz-planes)
1 | روی Stress ( تئوری LW): Full Laminate کلیک راست کرده و Slice را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Slice ، Slice (yz-planes) را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید. |
3 | قسمت Expression را پیدا کنید . در قسمت متن Expression ، lshell.mises را تایپ کنید . |
4 | قسمت Plane Data را پیدا کنید . در قسمت متن Planes ، 3 را تایپ کنید . |
5 | قسمت Coloring and Style را پیدا کنید .  روی تغییر جدول رنگ کلیک کنید . |
6 | در کادر محاوره ای Color Table ، Rainbow>RainbowLight را در درخت انتخاب کنید. |
7 | روی OK کلیک کنید . |
تغییر شکل 1
بر روی Slice (yz-planes) کلیک راست کرده و Deformation را انتخاب کنید .
برش (zx-planes)
1 | در پنجره Model Builder ، بر روی Slice (yz-planes) کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Slice ، Slice (zx-planes) را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | برای گسترش بخش عنوان کلیک کنید . از لیست نوع عنوان ، هیچکدام را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Coloring and Style را پیدا کنید . تیک Color legend را پاک کنید . |
5 | قسمت Plane Data را پیدا کنید . از لیست Plane ، zx-planes را انتخاب کنید . |
6 | در قسمت متن Planes ، 3 را تایپ کنید . |
7 | در نوار ابزار استرس (تئوری LW): Full Laminate ، روی  Plot کلیک کنید . |
سپس، محلول دقیق الاستیسیته سه بعدی را وارد کرده و آن را با راه حل محاسبه شده مقایسه کنید.
جدول: SXX
1 | در نوار ابزار نتایج ، روی  جدول کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات جدول ، Table: SXX را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Data را پیدا کنید . روی Import کلیک کنید . |
4 | به پوشه Application Libraries مدل بروید و روی فایل simple_supported_composite_laminate_stress_xx.txt دوبار کلیک کنید . |
بالا: SZZ
1 | در نوار ابزار نتایج ، روی  جدول کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات جدول ، Table: SZZ را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Data را پیدا کنید . روی Import کلیک کنید . |
4 | به پوشه Application Libraries مدل بروید و روی فایل simple_supported_composite_laminate_stress_zz.txt دوبار کلیک کنید . |
جدول: SYZ
1 | در نوار ابزار نتایج ، روی  جدول کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات جدول ، Table: SYZ را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Data را پیدا کنید . روی Import کلیک کنید . |
4 | به پوشه Application Libraries مدل بروید و روی فایل simple_supported_composite_laminate_stress_yz.txt دوبار کلیک کنید . |
جدول: SXZ
1 | در نوار ابزار نتایج ، روی  جدول کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات جدول ، Table: SXZ را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Data را پیدا کنید . روی Import کلیک کنید . |
4 | به پوشه Application Libraries مدل بروید و روی فایل simple_supported_composite_laminate_stress_xz.txt دوبار کلیک کنید . |
دستورالعمل های زیر را دنبال کنید تا تغییرات ضخامت تنش معمولی درون صفحه را همانطور که در شکل 9 نشان داده شده است، ترسیم کنید .
استرس معمولی درون هواپیما (SXX)
1 | در نوار ابزار نتایج ، روی  1D Plot Group کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح 1 بعدی ، استرس عادی درون صفحه (SXX) را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Plot Settings را پیدا کنید . |
4 | چک باکس x-axis label را انتخاب کنید . در فیلد متن مرتبط، تنش معمولی درون صفحه (SXX)، نرمال شده را تایپ کنید . |
5 | کادر بررسی برچسب محور y را انتخاب کنید . در فیلد متن مرتبط، مختصات ضخامت، نرمال شده را تایپ کنید . |
6 | قسمت Legend را پیدا کنید . از لیست موقعیت ، سمت چپ بالا را انتخاب کنید . |
از طریق ضخامت 1
1 | در نوار ابزار استرس معمولی درون صفحه (SXX) ، روی  More Plots کلیک کنید و Through Thickness را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Through Thickness ، بخش Data را پیدا کنید . |
3 | از لیست Dataset ، Cut Point 3D: (A, A) را انتخاب کنید . |
4 | روی Replace Expression در گوشه سمت راست بالای بخش x-Axis Data کلیک کنید . از منو، Component 1 (comp1)>Definitions>Variables>SXX_lw – In-plane normal stress (SXX)، نرمال شده را انتخاب کنید . |
5 | قسمت y-Axis Data را پیدا کنید . از لیست Parameter ، Expression را انتخاب کنید . |
6 | در قسمت متن Expression ، lshell.xd_rel را تایپ کنید . |
7 | زیربخش موقعیت های رابط را پیدا کنید . از فهرست نمایش موقعیت های رابط ، همه رابط ها را انتخاب کنید . |
8 | برای گسترش بخش Legends کلیک کنید . تیک Show legends را انتخاب کنید . |
9 | از فهرست Legends ، Manual را انتخاب کنید . |
10 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
افسانه ها |
نظریه لایه ای |
11 | در نوار ابزار استرس معمولی درون صفحه (SXX) ، روی  Plot کلیک کنید . |
از طریق ضخامت 2
1 | روی Through Thickness 1 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Through Thickness ، روی Replace Expression در گوشه سمت راست بالای بخش x-Axis Data کلیک کنید . از منو، Component 1 (comp1)>Definitions>Variables>SXX_esl – In-plane normal stress (SXX), normalized را انتخاب کنید . |
3 | برای گسترش بخش عنوان کلیک کنید . از لیست نوع عنوان ، هیچکدام را انتخاب کنید . |
4 | قسمت y-Axis Data را پیدا کنید . در قسمت متن Expression ، shell.xd_rel را تایپ کنید . |
5 | زیربخش موقعیت های رابط را پیدا کنید . از فهرست نمایش موقعیت های رابط ، هیچکدام را انتخاب کنید . |
6 | برای گسترش بخش Coloring and Style کلیک کنید . زیربخش Line style را پیدا کنید . از لیست Line ، Dashed را انتخاب کنید . |
7 | قسمت Legends را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
افسانه ها |
نظریه ESL |
8 | در نوار ابزار استرس معمولی درون صفحه (SXX) ، روی  Plot کلیک کنید . |
نمودار جدول 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی استرس عادی درون صفحه (SXX) کلیک راست کرده و جدول نمودار را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای نمودار جدول ، قسمت Coloring and Style را پیدا کنید . |
3 | زیربخش Line style را پیدا کنید . از لیست Line ، هیچکدام را انتخاب کنید . |
4 | از لیست رنگ ، قرمز را انتخاب کنید . |
5 | زیربخش نشانگرهای خط را پیدا کنید . از لیست نشانگر ، دایره را انتخاب کنید . |
6 | از لیست موقعیت یابی ، در نقاط داده را انتخاب کنید . |
7 | برای گسترش بخش Legends کلیک کنید . تیک Show legends را انتخاب کنید . |
8 | از فهرست Legends ، Manual را انتخاب کنید . |
9 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
افسانه ها |
مرجع (Exact 3D Elasticity) |
10 | در نوار ابزار استرس معمولی درون صفحه (SXX) ، روی  Plot کلیک کنید . |
استرس معمولی درون هواپیما (SXX)
در پنجره Model Builder ، روی استرس معمولی درون صفحه (SXX) کلیک کنید .
حاشیه نویسی جدول 1
1 | در نوار ابزار استرس عادی درون صفحه (SXX) ، روی  More Plots کلیک کنید و Table Annotation را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای حاشیه نویسی جدول ، بخش داده را پیدا کنید . |
3 | از فهرست منبع ، جدول محلی را انتخاب کنید . |
4 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
مختصات X | Y- مختصات | حاشیه نویسی |
0.6 | 0.17 | \[0^\circ \,\,\textrm{Ply}\] |
0.6 | 0.5 | \[90^\circ \,\,\textrm{Ply}\] |
0.6 | 0.83 | \[0^\circ \,\,\textrm{Ply}\] |
5 | کادر علامت گذاری LaTeX را انتخاب کنید . |
6 | قسمت Coloring and Style را پیدا کنید . تیک Show point را پاک کنید . |
7 | در نوار ابزار استرس معمولی درون صفحه (SXX) ، روی  Plot کلیک کنید . |
استرس معمولی درون هواپیما (SXX)
1 | در پنجره Model Builder ، روی استرس معمولی درون صفحه (SXX) کلیک کنید . |
2 |  روی Plot کلیک کنید . |
دستورالعمل های زیر را دنبال کنید تا تغییرات ضخامت تنش عادی عرضی را همانطور که در شکل 10 نشان داده شده است، ترسیم کنید .
استرس نرمال عرضی (SZZ)
1 | روی استرس عادی درون هواپیما (SXX) کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح 1 بعدی ، استرس عادی عرضی (SZZ) را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Plot Settings را پیدا کنید . در قسمت نوشتاری برچسب محور x ، فشار عادی عرضی (SZZ) را تایپ کنید . |
از طریق ضخامت 1
1 | در پنجره Model Builder ، گره Transverse Normal Stress (SZZ) را گسترش دهید ، سپس روی Through Thickness 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Through Thickness ، روی Replace Expression در گوشه سمت راست بالای بخش x-Axis Data کلیک کنید . از منو، Component 1 (comp1)>Definitions>Variables>SZZ_lw – Transverse normal stress (SZZ), normalized را انتخاب کنید . |
از طریق ضخامت 2
در پنجره Model Builder ، در قسمت Results>Transverse Normal Stress (SZZ) روی Through Thickness 2 کلیک راست کرده و Delete را انتخاب کنید .
نمودار جدول 1
1 | در پنجره Model Builder ، در بخش Results>Transverse Normal Stress (SZZ) روی جدول نمودار 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای نمودار جدول ، بخش داده را پیدا کنید . |
3 | از لیست جدول ، جدول را انتخاب کنید: SZZ . |
استرس نرمال عرضی (SZZ)
1 | در پنجره Model Builder ، روی تنش عادی عرضی (SZZ) کلیک کنید . |
2 | در نوار ابزار تنش عادی عرضی (SZZ) ، روی  Plot کلیک کنید . |
دستورالعمل های زیر را دنبال کنید تا تغییرات ضخامت تنش برشی عرضی را همانطور که در شکل 11 نشان داده شده است ترسیم کنید .
تنش برشی عرضی (SYZ)
1 | در پنجره Model Builder ، روی In-plane Normal Stress (SXX) کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح 1 بعدی ، تنش برشی عرضی (SYZ) را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Plot Settings را پیدا کنید . در قسمت نوشتاری برچسب محور x ، تنش برشی عرضی (SYZ) را تایپ کنید . |
از طریق ضخامت 1
1 | در پنجره Model Builder ، گره تنش برشی عرضی (SYZ) را گسترش دهید ، سپس روی Through Thickness 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Through Thickness ، بخش Data را پیدا کنید . |
3 | از لیست Dataset ، Cut Point 3D: (A, B) را انتخاب کنید . |
4 | روی Replace Expression در گوشه سمت راست بالای بخش x-Axis Data کلیک کنید . از منو، Component 1 (comp1)>Definitions>Variables>SYZ_lw را انتخاب کنید – تنش برشی عرضی (SYZ)، نرمال شده . |
از طریق ضخامت 2
1 | در پنجره Model Builder ، روی Through Thickness 2 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Through Thickness ، بخش Data را پیدا کنید . |
3 | از لیست Dataset ، Cut Point 3D: (A, B) را انتخاب کنید . |
4 | روی Replace Expression در گوشه سمت راست بالای بخش x-Axis Data کلیک کنید . از منو، Component 1 (comp1)>Definitions>Variables>SYZ_esl را انتخاب کنید – تنش برشی عرضی (SYZ)، نرمال شده . |
نمودار جدول 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی Table Graph 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای نمودار جدول ، بخش داده را پیدا کنید . |
3 | از لیست Table ، Table: SYZ را انتخاب کنید . |
حاشیه نویسی جدول 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی Table Annotation 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای حاشیه نویسی جدول ، بخش داده را پیدا کنید . |
3 | از فهرست منبع ، جدول محلی را انتخاب کنید . |
4 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
مختصات X | Y- مختصات | حاشیه نویسی |
-0.02 | 0.17 | \[0^\circ \,\,\textrm{Ply}\] |
-0.02 | 0.5 | \[90^\circ \,\,\textrm{Ply}\] |
-0.02 | 0.83 | \[0^\circ \,\,\textrm{Ply}\] |
تنش برشی عرضی (SYZ)
1 | در پنجره Model Builder ، روی تنش برشی عرضی (SYZ) کلیک کنید . |
2 | در نوار ابزار تنش برشی عرضی (SYZ) ، روی  Plot کلیک کنید . |
دستورالعمل های زیر را دنبال کنید تا تغییرات ضخامت تنش برشی عرضی را همانطور که در شکل 12 نشان داده شده است ترسیم کنید .
تنش برشی عرضی (SXZ)
1 | روی تنش برشی عرضی (SYZ) کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح 1 بعدی ، تنش برشی عرضی (SXZ) را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Plot Settings را پیدا کنید . در قسمت نوشتاری برچسب محور x ، تنش برشی عرضی (SXZ)، نرمال شده را تایپ کنید . |
4 | قسمت Legend را پیدا کنید . از لیست موقعیت ، مرکز را انتخاب کنید . |
از طریق ضخامت 1
1 | در پنجره Model Builder ، گره تنش برشی عرضی (SXZ) را گسترش دهید ، سپس روی Through Thickness 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Through Thickness ، بخش Data را پیدا کنید . |
3 | از لیست Dataset ، Cut Point 3D: (B, A) را انتخاب کنید . |
4 | روی Replace Expression در گوشه سمت راست بالای بخش x-Axis Data کلیک کنید . از منو، Component 1 (comp1)>Definitions>Variables>SXZ_lw را انتخاب کنید – تنش برشی عرضی (SXZ)، نرمال شده . |
5 | قسمت y-Axis Data را پیدا کنید . زیربخش موقعیت های رابط را پیدا کنید . از فهرست نمایش موقعیت های رابط ، هیچکدام را انتخاب کنید . |
از طریق ضخامت 2
1 | در پنجره Model Builder ، روی Through Thickness 2 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Through Thickness ، بخش Data را پیدا کنید . |
3 | از لیست Dataset ، Cut Point 3D: (B, A) را انتخاب کنید . |
4 | روی Replace Expression در گوشه سمت راست بالای بخش x-Axis Data کلیک کنید . از منو، Component 1 (comp1)>Definitions>Variables>SXZ_esl را انتخاب کنید – تنش برشی عرضی (SXZ)، نرمال شده . |
5 | قسمت y-Axis Data را پیدا کنید . زیربخش موقعیت های رابط را پیدا کنید . از فهرست نمایش موقعیت های رابط ، همه رابط ها را انتخاب کنید . |
نمودار جدول 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی Table Graph 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای نمودار جدول ، بخش داده را پیدا کنید . |
3 | از لیست جدول ، جدول را انتخاب کنید: SXZ . |
تنش برشی عرضی (SXZ)
1 | در پنجره Model Builder ، روی تنش برشی عرضی (SXZ) کلیک کنید . |
2 | در نوار ابزار تنش برشی عرضی (SXZ) ، روی  Plot کلیک کنید . |
