رفتار خمشی ساختارهای ساندویچی با هسته کامپوزیتی موج دار و هندسه های متفاوت

در این پژوهش، مطالعه تجربی و عددی رفتار خمشی نوع جدیدی از ساختارهای ساندویچی با رویه های کامپوزیتی از جنس شیشه-اپوکسی و هسته ای ترکیبی از اسفنج PVC و کامپوزیت موج دار انجام شده است. هدف از افزودن کامپوزیت موج دار به داخل هسته، تقویت آن و درنتیجه تقویت سازه ساندویچی در برابر بارهای خمشی بدون افزایش چشمگیر وزن سازه است. پس ازساخت نمونه ها با استفاده از روش صنعتی قالب گیری انتقالی رزین به کمک خلا نمونه ها مطابق با استاندارد ASTM C 393 تحت آزمون خمش سه نقطه ای قرار گرفت و نمودار های نیرو-جابه جایی مربوط به هر کدام به دست آمد. حل اجزای محدود برای مشخص کردن بیشترین جابه جایی درنمونه ها مطابق با بار اعمالی با نرم افزار Abaqus انجام شد. برای افزایش صحت نتایج عددی،آزمون کشش برای به دست آمدن خواص مکانیکی رویه های کامپوزیتی و کامپوزیت موج دار داخل هسته مطابق با استاندارد ASTM D3039 انجام شد. در حل تجربی، افزون بر نمونه مرجع با هستهساده اسفنجی، سه مجموعه نمونه با سه هندسه متفاوت مربعی، ذوزنقه ای و مثلثی برای کامپوزیت موج دار تعبیه شده در داخل هسته ای از جنس اسفنح PVC ساخته شد. برای افزایش دقت تجربی مسیله از هر حالت سه نمونه یکسان ساخته شد و از میانگین داده ها در نتایج استفاده شد. نتایج نشان داد،بیشترین افزایش سفتی خمشی و نیز نسبت سفتی خمشی به وزن برای نمونه های باهندسه ذوزنقه ای و کمترین افزایش این مقادیر برای نمونه های با هندسه مثلثی است. درنهایت، نتایج تجربی و عددی با هم مقایسه شدند که تطابق قابل قبولی بین این دو مشاهده شد.

کلیدواژه ها:

ساختار ساندویچی ، شکل هندسی ، هسته موج دار ، رویه کامپوزیتی ، رفتار خمشی