مدل‌سازی تحلیلی و عددی بار ضربه‌ای بر تیر ساندویچی یک‌سرگیردار با هسته فوم آلومینیومی و رویه‌های فولادی

نویسندگان

1 دانشجو مقطع دکتری، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه بوعلی‌سینا، همدان، ایران

doi
10.22075/jme.2024.32308.2557
چکیده

سازه ­های ساندویچی به­ دلیل دارا بودن مزایایی هم­چون استحکام بالا، سبکی و خواص مقاوم به ترک، امروزه به­ طور وسیعی درصنایع، هواپیماسازی، موشکی، دریایی و پزشکی مورد استفاده قرار می­ گیرند. به­ همین منظور، در این پژوهش به بررسی تحلیلی و عددی ضربه سرعت پایین بر روی تیرهای ساندویچی یک­سرگیردار با هسته فومی و رویه­ های فلزی پرداخته شده است. در بخش تحلیلی با استفاده از روش گالرکین معادلات حاکم بر خیز محاسبه شده و معادلات سرعت و شتاب تیر ساندویچی استخراج شده­ اند. هم­چنین جهت شبیه­ سازی این فرآیند از نرم ­افزار آباکوس استفاده شده است. در نهایت اثر پارامترهایی چون محل اعمال بار ضربه­ ای، چگالی و استحکام هسته، ابعاد، جرم و سرعت ضربه­ زننده و به­صورت تحلیلی و عددی بر روی انحراف تیر ساندویچی بررسی و مقایسه شده است. با بررسی و مقایسه نتایج به­ دست آمده، مشاهده شد که اولا تطابق خوبی بین نتایج تحلیلی و عددی برقرار است و ثانیا با حرکت محل اعمال بار از تکیه­ گاه آزاد به سمت تکیه ­گاه گیردار تیر، تغییر شکل نهایی رویه بالایی ساندویچ تیر 6/%9 کاهش و هم­چنین با افزایش نرخ جرم ضربه­ زننده از 01/0 به 04/0 و کاهش عرض ضربه ­زننده از 05/0 به 01/0 خیز نهایی رویه بالایی به ترتیب 71% و 44% افزایش می­ یابد.