بررسی تجربی آسیب در ساندویچ پانل چندلایه موجدار تحت خمش سهنقطه شبه استاتیکی
نویسندگان
1 دانشآموخته دکتری، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
2 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
3 دانشیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
doi
10.22034/ijme.2024.419337.1849چکیده
امروزه مواد کامپوزیتی و ساختارهای ساندویچی به دلیل خواص منحصربهفردی مثل استحکام به وزن بالا، مقاومت در برابر خوردگی، توانایی جذب انرژی و صدا مورد مطالعه قرار گرفتهاند. یکی از مهمترین کاربردهای کامپوزیتهای لایهای، استفاده از آنها در ساخت سازههای ساندویچی است. اخیراً پانلهای ساندویچی بهصورت وسیعی در سازههای مهندسی بهواسطه خواص مکانیکی که از خود نشان میدهند، در زمینههای مختلف همچون رفتار خمشی، برشی، پاسخ به ضربه و بارگذاریهای دینامیکی، خستگی و شبه استاتیکی مورد استفاده قرارگرفتهاند. در همین راستا، این تحقیق رفتار مکانیکی ساندویچ پانل کامپوزیتی با هسته موجدار چندلایه را در معرض خمش سهنقطه شبه استاتیکی بهصورت تجربی بررسی کرده است. پارامترهایی مانند سفتی خمشی و حداکثر بار خمشی تحملی برای هندسههای هسته موجدار (مربعی و پروانهای) در طول فرایند بارگذاری و شکست با تغییر هسته از مربعی به پروانهای و افزودن فوم پلیاورتان مورد مطالعه قرار گرفتند. هدف از افزودن کامپوزیت موجدار به داخل هسته، تقویت آن و در نتیجه تقویت سازه ساندویچی در برابر بارهای خمشی بدون افزایش چشمگیر وزن سازه است. صفحات کامپوزیت و هستههای موجدار با تکنیک انتقال رزین به کمک خلأ و با استفاده از پارچه شیشه بافتهشده و رزین اپوکسی اِم اِل506 با 15% سختکننده ساختهشدهاند. نتایج تجربی نشان میدهد که ساندویچ پانلهای کامپوزیتی چندلایه ساختار را در فرایند خمشی سه نقطه شبه استاتیکی تقویت میکنند. مکانیسمهای اصلی آسیب و شکست نمونههای ساندویچ پانل در طول فرایند تحمل بار عبارتاند از: ترکخوردگی ماتریس، شکستن الیاف، لایهلایهشدن، فرورفتگی موضعی، خمش سراسری، خرد شدن و کمانش دیوارههای سلولی و رویهها.
