مطالعه تحلیلی و تجربی رفتار استاتیک تیر ساندویچی رویه کامپوزیتی تقویت شده با نانولوله کربنی با هسته انعطاف پذیر

امروزه ساختارهای ساندویچی در زمینه های بسیاری مورد استفاده قرار می گیرند. شناخت رفتار این سازه ها و خواص مکانیکی آنها برای طراحی بهینه و درست مورد نیاز است. تیرهای ساندویچی به دلیل داشتن رویه نازک و همچنین هسته ای با سفتی کم در برابر بارهای محلی بسیار آسیب پذیر هستند. افزایش مقاومت خمشی رویه یکی از راه حل های کاربردی برای افزایش مقاومت تورفتگی ساختار ساندویچی است. نانولوله های کربنی به دلیل ساختاری که دارند دارای خواص مکانیکی بسیار خوبی هستند که افزودن آنها به ماتریس پلیمری سبب بهبود خواص مکانیکی پلیمر می شود. در این مقاله رفتار تورفتگی ساختار ساندویچی به صورت تئوری و تجربی مورد مطالعه قرار می گیرد. همچنین با استفاده از نرم افزار آباکوس، تورفتگی ساختار ساندویچی شبیه سازی می شود. مدول الاستیک رزین اپوکسی تقویت شده با نانولوله های کربنی با درصد جرمی های مختلف توسط ساخت و آزمون کشش نمونه های کامپوزیتی و همچنین با استفاده از تئوری موری- تاناکا به دست آمده است. تحقیقات نشان می دهند که افزودن نانولوله کربنی تا ۳/۰% جرمی، سبب بهبود مدول الاستیک کامپوزیت می شود. افزودن بیش از این مقدار سبب افت خواص مکانیکی می شود. نهایتا نتایج به دست آمده از حل تحلیلی و مدل سازی آباکوس با نتایج به دست آمده از آزمون های تجربی برای رفتار تورفتگی ساختار ساندویچی با یکدیگر مقایسه شد. تطابق قابل قبولی بین نتایج به دست آمده مشاهده شد.

کلیدواژه ها:

Sandwich Structure ، Indentation Behavior ، Carbon Nanotube ، Vlasov Theory ، Shear Deformation Theory ، ساختار ساندویچی ، رفتار تورفتگی ، نانولوله کربنی ، تئوری ولاسوف ، تئوری تغییر شکل برشی