فهرست:
1
فصل 1- مقدمه........................................................................................................... ..................................................................................... ع
1-1- مروری بر کارهای گذشته. 2
1-2- هدف از انجام تحقیق، ضرورت و کاربردها 6
1-3- نحوه‌ی انجام کار 7
فصل 2- تئوری مواد مرکب و اتصالات مکانیکی.. 9
2-1- مقدمه. 10
2-2- روابط حاکم بر مواد مرکب.. 11
2-3- انواع لایه‌ها ولایه‌گذاریها 15
2-4- - محاسبه تنش با توجه به بار وارده بر چندلایه. 16
2-5- محاسبه ضریب اصطکاک سه بعدی در سطوح تماس 17
2-6- اتصالات در مواد مرکب.. 24
2-6-1- اتصالات چسبی.. 24
2-6-2- اتصالات مکانیکی.. 26
فصل 3- راست‌آزمایی.. 27
3-1- توصیف مسئله. 28
3-2- فرمول‌بندی مسئله. 29
3-2-1- مدل المان محدود سه بعدی.. 32
3-2-1- نتایج. 32
فصل 4- نتایج تنشهای بین لایه‌ای در لایه‌گذاری متفاوت 33
4-1- مقدمه. 34
4-2- تعریف مسئله. 34
4-3- تحلیل مسئله به صورت سه‌بعدی.. 36
4-3-1- مدل المان محدود سه بعدی.. 36
4-4- بررسی نتایج میدان تنش در لایه‌گذاری‌های متفاوت 39
4-4-1- میدان تنش در لایه‌گذاری شبه‌ایزوتروپیک ..................... 40
4-4-2- میدان تنش در لایه‌گذاری عرضی ................. 48
4-4-3- میدان تنش در لایه‌گذاری زاویه‌ای ......................... 57
4-5- بررسی اثر اصطکاک بین پیچ و ورق. 63
4-5-1- میدان تنش در لایه‌گذاری عرضی .................. 63
4-5-2- میدان تنش در لایه‌گذاری زاویه‌ای ......................... 69
فصل 5- جدایش در ورق. 74
5-1- مقدمه. 76
5-2- تحلیل مسئله. 76
5-3- نتایج جدایش در لایه‌گذاری عرضی 77
5-4- نتایج جدایش در لایه‌گذاری زاویه‌ای 84
فصل 6- بررسی فشار تماسی و جابجایی شعاعی در اتصالات 84
6-1- مقدمه. 87
6-1- بررسی سطح تماس در لایه‌گذاری عرضی و زاویه‌ای 87
6-3- اثر اصطکاک در فشار تماسی و جابجایی شعاعی.. 90
فصل 7- نتیجه‌گیری.. 96
مراجع:. 103
منبع:
Kelly G, Hallström S. “Bearing strength of carbon fibre/epoxy laminates: effects of bolt-hole clearance”. Composites Part B: engineering, 35:331-43. 2004.
Hyer MW, Liu D. “Stresses in a quasi-isotropic pin-loaded connecter using photoelasticity”. Exp Mech, 23(3): 249-56. 1984.
McCarthy MA, McCarthy CT, Lawlor VP, Stanley WF. “Three-dimensional finite element analysis of single-bolt, single-lap composite bolted joints: part I – model development and validation”. Composite Structures, 71:140-58. 2005.
McCarthy CT, McCarthy MA. “Three-dimensional finite element analysis of single-bolt, single-lap composite bolted joints: part II – effects of bolt-hole clearance”. Composite Structures, 71:159-75. 2005.
Yang B, Pan E, Yuan FG. “Three-dimensional stress analysis in composite laminates with an elastically pinned hole”. International Journal of Solids and Structures, 40:2017-35. 2003.
Dano ML, Gendron G, Picard A. “ Stress and failure analysis of mechanically fastened joints in composite laminates”. Composite Structures, 50:287-96. 2000.
Karakuzu R, Gülem T, İċten BM. “Failure analysis of woven laminated glass-vinylester composites with pin-loaded hole”. Composite Structures, 72: 27-32. 2006.
Aktas A, Dirikolu MH. “An experimental and numerical investigation of strength characteristics of carbon-epoxy pinned-joint plates”. Composites Science and Technology, 64: 1605-11. 2004.
Lessard L, Shokrieh M. "Two-dimensional modeling of composite pinned-joint failure". Journal of Composite Materials, 29(5). 1995.
Chang FK. "The effect of pin load distribution on the strength of pin loaded holes in laminated composites". Journal of Composite Materials, 20. 1986.
Hamada H, Maekawa Z. "Strength prediction of mechanically fastened quasi-isotropic carbon/epoxy joints". Journal of Composite Materials, 30(14). 1996.
Hyer MW, Klang EC, Cooper DE. “The effect of pin elasticity, clearance and friction on the streses in a pin-loaded orthotropic plate”. Journal of Composite Materials, 21:190-206. 1987.
Chen WH, Lee SS, Yeh JT. "Three-dimensional contact stress analysis of a composite laminate with bolted joint". Composite Structures, 30: 287-297. 1995.
Xiao Y, Wang W, Takao Y. "The Effective friction coefficient of a laminate composite and analysis of pin-loaded plates". Journal of Composite Materials, 34(1). 2000.
Iyer K. “Solutions for contact in pinned connections”. International Journal of Solids and Structures, 38: 9133-48. 2001.
Kadivar MH, Shahi H. “A 3D contact area in pinned composite joints”. MS thesis, Shiraz University, 2002.
McCarthy MA, McCarthy CT, Padhi GS. “A simple method for determining the effects of bolt-hole clearance on load distribution in single-column multi-bolt composite joints”. Composite Structures, 73: 78-87. 2006.
Daniel, I., R. Rowlands, and J. Whiteside, 1974, "Effects of Material and Stacking Sequence on Behavior of Composite Plates with Holes" Experimental Mechanics, Vol. 14, No. 1, 1-9
Camanho PP and Matthews FL "Stress analysis and strength prediction of mechanically fastened joints in FRP: a review, Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, 1997, 28(6), 529-547.
Ireman, T. Three-dimensional stress analysis of bolted single-lap joints. Composite Struct., 43: 195-216 (1998).
Yavari V. and Kadivar MH "The effect of contact area interaction on 3-D behavior of mechanically fastened joint in laminated composite materials" MSc. Thesis 2007.
Wimmer G., Pettermann H.E.: A Semi-Analytical Model for the Simulation of Delamination in Laminated Composites; Compos.Sci.Technol. 68, 2332-2339, 2008
Alnefaie K. “Finite element modeling of composite plates with internal delamination” Composite Structures 90, 21–27 (2009).
Hashin, Z., 1980, “Failure Criteria for Unidirectional Fiber Composites,” J. Appl . Mech. 47, 329-334.