اندازه گیری چقرمگی شکست جدایش پوسته از هسته در سازه های ساندویچی شیاردار تحت مود اول بارگذاری

پنل ساندویچی ترکیبی از یک هسته نرم و دو پوسته با سفتی و استحکام بالا می باشد. در بسیاری از موارد پیوند بین پوسته و هسته به عنوان نقطه بحرانی آسیب رسان به یکپارچگی سازه ساندویچی محسوب می شود. در این تحقیق چقرمگی جدایش پوسته از هسته در تیرهای ساندویچی با هسته شیاردار متشکل از پوسته با جنس کولار ۴۹/پلی استر و هسته از جنس فوم پلی اورتان به صورت تجربی اندازه گیری شده است. مقادیر نرخ رهایی انرژی کرنشی به دست آمده در شروع رشد ترک برای نمونه های مورد آزمایش در محدوده ۳۴۰ ژول بر مترمربع بوده و با رشد ترک تا محدوده ۵۰۰ ژول بر مترمربع نیز افزایش می یابد. از جمله نوآوری های تحقیق حاضر می توان به بررسی تاثیر شیاردار کردن هسته ساندویچ پنل، بر مقاومت سازه در برابر رشد ترک اتصالی اشاره کرد. نتایج نشان می دهد که با قرار گرفتن شیار درون هسته ساندویچ پنل، ترک اتصالی در هنگام رشد با برخورد به هر شیار متوقف شده و برای شروع مجدد رشد خود به نیروی بالاتری نیاز دارد. همین پدیده باعث افزایش مقاومت این نوع از سازه در مقابل رشد ترک در ناحیه پوسته/هسته می گردد. در این تحقیق همچنین از مدلی برمبنای تئوری ناحیه چسبناک برای شبیه سازی رشد ترک در نمونه های مورد آزمایش استفاده شده است. مقایسه منحنی های بار-جابجایی به دست آمده از تحلیل نشان می دهد مدل ارائه شده توانایی مناسبی در پیش بینی رفتار سازه در شرایط بارگذاری مشابه را داراست.

کلیدواژه ها:

Sandwich panel ، Fracture Toughness ، Interfacial crack ، Cohesive zone model ، Strain energy release rate ، ساندویچ پنل ، چقرمگی شکست ، ترک اتصالی ، مدل ناحیه چسبناک ، نرخ رهایی انرژی کرنشی