مدل‌سازی مود اول شکست در جدایش رویه کامپوزیتی از هسته فوم الاستومری به‌کار ‌رفته در تیرهای ساندویچی

نویسندگان

1 استادیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه فنی‌و‌حرفه‌ای، تهران، ایران.

2 استادیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه فنی‌و‌حرفه‌ای، تهران، ایران.

doi
10.22075/jme.2023.31639.2522
چکیده

جدایش رویه از هسته در تیرهای ساندویچی یکی از مودهای خرابی شایع بوده و تحقیقات زیادی برای بررسی تاثیر مودهای مختلف شکست در این نوع خرابی انجام شده است. در مقاله حاضر، جدایش رویه کامپوزیتی از هسته فوم الاستومری در تیرهای ساندویچی با انجام آزمایش و مدل‌سازی المان‌محدود بررسی شده است که در مورد این نوع هسته‌ها سابقه نداشته است. مطالعه آزمایشگاهی بر روی تیرهای DCB ساخته شده از یک نوع فوم الاستومری با جنس PE-EVA و رویه‌های کامپوزیتی با الیاف شیشه (E) انجام شده و مقدار بحرانی نرخ رهاسازی انرژی کرنشی در این نمونه‌ها اندازه­گیری شده است. در ادامه، مدل‌سازی المان‌محدود از نمونه‌های آزمایشگاهی انجام شده و با توجه به پیچیده بودن پاسخ فوم هسته در تیرهای DCB، سه رفتار مختلف هیپرالاستیک شامل رفتارهای فشاری، کششی و برشی برای فوم هسته در مدل‌ها تعریف و نتایج بار-جابجایی ملاحظه شده برای مدل‌های مختلف با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شده است. از مزایای مدلسازی المان‌محدود، بدست آوردن نمودارهایی برای توزیع مولفه‌های مختلف تنش در هسته تیرهای DCB می­باشد. نتایج عددی، مدل‌های کالیبره شده با پاسخ برشی فوم را دارای دقت بیشتر نشان داده است و گرچه در مدل‌ها، اندازه مقدار ماکزیمم تنش برشی نسبت به تنش نرمال حدود 25% بوده است، اما شبیه‌سازی رفتار فوم هسته بر اساس پاسخ برشی فوم توانسته دقیق‌ترین نتایج را برآورد کند که نشانگر رفتار غالب در تیرهای DCB با هسته الاستومری بوده است