Dergiler / Mühendislik Bilimleri Dergisi / 2004 / Cilt: 10 - Sayı: 3
Serbest ucundan tekil bir yüke maruz polimer matriksli kompoit ankastre bir kiriş için elasto-plastik gerilme analizi
- Sayfa
- 395–403
- DOI
- —
Özet
Bu çalışmada, serbest ucundan P yüküne maruz tek yönlü fiberlerle takviye edilmiş polimer matriksli kompozit ankastre bir kiriş için anizotrop elastisite teorisi kullanılarak elasto-plastik gerilme analizi yapılmıştır. 0°, 30°, 45°, 60° ve 90° oryantasyon açılan için akma noktaları hesaplanarak $\sigma_x$ kalıntı gerilme bileşenleri elde edilmiştir. Akma, 0° ve 90° oryantasyon açıları için kirişin en alt ve en üst yüzeylerinde aynı anda başlamaktadır. 30°, 45°ve 60° oryantasyon açıları için ise kirişin en üst yüzeyinde akmanın daha önce başladığı görülmüştür. Kirişin en alt ve en üst yüzeylerinde $\sigma_x$ kalıntı gerilme bileşeni maksimumdur. Bu çalışmanın sonucunda tek yönlü fiberlerle takviye edilmiş polimer matriksli kompozit kiriş için elde edilen $\sigma_x$ kalıntı gerilme bileşenleri, daha önceki çalışmalarda örgü fiberlerle takviye edilmiş termoplastik matriksli kompozit kiriş için elde edilmiş olan $\sigma_x$ kalıntı gerilme bileşenleri ile karşılaştırılmıştır.
Abstract
In this study, elasto-plastic stress analysis is carried out in a polymer matrix composite cantilever beam of arbitrary fiber orientation subjected to a single transverse force applied to the free end by using the anisotropic elasticity theory. The residual stress component of $\sigma_x$ and yield points are determined for 0°, 30°, 45°, 60° and 90° fiber orientation angles. The yielding begins for 0° and 90° fiber orientation angles at the upper and lower surfaces of the beam at the same distances from the free end. It is seen that the yielding begins for 30°, 45° and 60° fiber orientation angles at the upper surface of the beam. The intensity of the residual stress component of $\sigma_x$ is maximum at the upper and lower surfaces of the beam. In this study, the residual stress component of $\sigma_x$ obtained for the polymer matrix composite thermoplastic cantilever beam reinforced by reinforced unidirectional fibers is compared with that of the thermoplastic cantilever beam reinforced by woven Cr-Ni steel fibers.