محاسبه فشار شعاعی وارد بر دوک مشبک ناشی از کشش نخ پیچیده‌شده

برای یک پروژه پژوهشی در حوزه مهندسی مکانیک، نیاز به محاسبه نیروی وارد بر بدنه یک دوک مشبک نساجی از طرف نخ پیچیده‌شده روی آن دارم. هدف این است که اثر کشش نخ و چندلایه پیچیده‌شدن نخ روی دوک، به‌صورت فشار شعاعی یا نیروی معادل روی بدنه دوک محاسبه شود. در این مسئله، نخ در زمان پیچش دارای کشش اولیه است و پس از پیچیده‌شدن چند لایه نخ روی دوک، دوک در حالت سکون قرار می‌گیرد. هدف پروژه محاسبه نیرویی است که نخ در این حالت به بدنه دوک وارد می‌کند. خروجی‌های مورد انتظار: استخراج روابط تحلیلی برای محاسبه فشار یا نیروی شعاعی وارد بر دوک ناشی از کشش نخ. توضیح کامل فرضیات مدل، شامل: یک‌لایه و چندلایه بودن نخ اثر شعاع دوک اثر فاصله بین دورهای نخ یا قطر نخ اثر زاویه پیچش نخ اثر open area در دوک مشبک ارائه فرمول نهایی قابل استفاده برای محاسبه فشار وارد بر دوک. تبدیل رابطه به یک روش محاسباتی مرحله‌به‌مرحله. پیشنهاد نحوه اعمال این نیرو در نرم‌افزارهای تحلیل اجزای محدود مانند Abaqus به‌صورت pressure یا load معادل. ارائه حداقل چند منبع علمی معتبر یا مقاله مرتبط برای پشتیبانی از مدل استفاده‌شده.