مهندسی فناوری‌های دفاعی

مهندسی فناوری‌های دفاعی

تحلیل ساختاری ارابه فرود بالگرد با استفاده از مواد کامپوزیتی پایه PEEK

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده
گروه خلبانی و مهندسی، دانشکده مهندسی، دانشگاه امام علی، تهران، ایران
چکیده
طی سالیان اخیر، مواد کامپوزیتی به‌دلیل نسبت بالای استحکام به وزن، مقاومت در برابر خوردگی و آزادی عمل در طراحی، جایگزین مناسبی برای فلزات در بسیاری از کاربردهای مهندسی، به‌ویژه در صنایع هوافضا و خودروسازی محسوب شده‌اند. یکی از کاربردهای حیاتی این دسته از مواد، استفاده در اجزای حساس سازه‌ای نظیر ارابه فرود بالگرد است که نیازمند عملکرد مکانیکی بالا تحت شرایط بارگذاری شدید هستند. در این پژوهش، دو نوع کامپوزیت پایه پلی ‌اتر اتر کتون (PEEK) تقویت‌شده با الیاف شیشه (GF/PEEK) و الیاف کربن (CF/PEEK) به‌عنوان جایگزین‌های بالقوه برای آلیاژ آلومینیوم 6061-T6، که به‌طور رایج در ساخت ارابه فرود بالگرد استفاده می‌شود، مورد بررسی قرار گرفته‌اند. با بهره‌گیری از روش شبیه‌سازی المان محدود در نرم‌افزار ABAQUS، پاسخ مکانیکی این مواد تحت سناریوهای مختلف فرود با سرعت‌های گوناگون شبیه‌سازی و تحلیل شده است. نتایج نشان می‌دهد که کامپوزیت CF/PEEK ضمن ارائه عملکردی قابل مقایسه با آلومینیوم، به‌دلیل وزن کمتر، نسبت استحکام به چگالی بالاتر و پتانسیل کاهش هزینه‌های نگهداری، گزینه‌ای مناسب برای به‌کارگیری در طراحی آینده ارابه فرود بالگردها محسوب می‌شود. این نتایج بیانگر ظرفیت بالای کامپوزیت‌های پایه PEEK در توسعه اجزای مرتبط با صنایع هوافضا است.
کلیدواژه‌ها
موضوعات