شبیه سازی رفتار کمانشی پوسته های ساندویچی کامپوزیتی با استفاده از روش اجزاء محدود

امروزه توجه بسیاری از محققین به استفاده از مواد کامپوزیتی در صنایع مختلف معطوف شده است که بخش عمده ی آن مربوط به کامپوزیت های ساندویچی می باشد. بیشترین کاربرد سازه های ساندویچی در مواردی است که وزن و حجم سازه بر استحکام آن ارجحیت داشته باشد. در صورت تقویت سازه های ساندویچی بدون افزایش وزن قابل ملاحظه در آنها، می توان از این ساختار به عنوان جایگزین سازه های فلزی وکامپوزیتی لایه ای استفاده کرد. یکی از مسایل در حوزه مخازن و بدنه های تحت فشار، محاسبه میزان استقامت آنها در مواجهه با فشار خارجی است. به علت ایجاد کمانش ناپایدار در مخازن تحت فشار خارجی، همواره پدیده کمانش به عنوان اصلی ترین مکانیزم شکست آنها مطرح است. پژوهش حاضر، به بررسی هسته ی سازه های ساندویچی کامپوزیتی با استفاده از روش المان-محدود در مخازن و بدنه های تحت فشار خارجی می پردازد. برای مدل سازی، هسته در حالت اول به صورت فومی توپر و در حالت دوم به صورت لانه زنبوری در نظر گرفته شد. هر کدام از این حالت ها در دو جنس و سه ساختار متفاوت مدل شد. با استفاده از تحلیل کمانش خطی، مد اول کمانش برای همه ی حالت ها بدست آمد. سپس فرآیند شبیه سازی برای بحرانی ترین حالت بصورت غیرخطی با اعمال ضریب اغتشاشات هندسی اولیه انجام گرفت. روش مدلسازی با بررسی نتایج پژوهش های پیشین در این حوزه صحه گذاری شد. با توجه به نتایج بدست آمده، ساختار کامپوزیتی ساندویچی می تواند در مواجهه با فشار خارجی عملکرد مطلوبی نشان دهد.

کلیدواژه ها:

فشار کمانش ، پانل ساندویچی ، شبیه سازی المان محدود ، فشار هیدرواستاتیکی خارجی ، کامپوزیت