بررسی آزمایشگاهی رفتار خمشی سازه ساندویچی با لایه میانی آگزتیک ساخته شده از مواد سازگار با محیط زیست
نویسندگان
1 گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران
2 گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران
3 گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران
4 گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران
doi
10.22034/ijme.2025.511051.2055چکیده
استفاده از مواد زیستتخریبپذیر در طراحی و ساخت سازههای مهندسی، بهعنوان راهکاری مؤثر برای کاهش آلودگیهای زیستمحیطی و بهبود پایداری مکانیکی، مورد توجه بسیاری از پژوهشگران قرار گرفته است. در این تحقیق، به بررسی رفتار خمشی ساندویچ پنلهایی پرداخته شده است که هسته آنها دارای ساختار آگزتیک بوده و از پلیلاکتیکاسید (PLA) ساخته شده است. این هستهها با استفاده از فناوری چاپ سهبعدی تولید شدهاند تا کنترل دقیقتری بر هندسه و ابعاد سلولی آنها باشد. همچنین، برای بهینهسازی نسبت استحکام به وزن و کاهش اثرات مخرب زیستمحیطی، از ورقهای چوب بالسا بهعنوان رویه استفاده شده است. بهمنظور بررسی جامعتر، آزمونهای خمش چهارنقطهای و کشش روی نمونهها انجام شد تا تأثیر پارامترهای هندسی، از جمله شکل و ابعاد سلولی هستههای آگزتیک، بر استحکام، میزان جذب انرژی و پایداری سازه ارزیابی گردد. نتایج حاصل از این آزمایشها نشان داد که هستههای آگزتیک، در مقایسه با ساختارهای غیرآگزتیک مانند لانهزنبوری و سرنیزهای، عملکرد بهتری از نظر استحکام و جذب انرژی ارائه میدهند. علاوه بر این، مشخص شد که افزایش ابعاد سلولی هسته، بدون افزایش وزن، موجب بهبود استحکام و افزایش میزان جذب انرژی سازه میشود. یافتههای این پژوهش نشان میدهد که انتخاب هندسه و ساختار مناسب در طراحی سازههای آگزتیک با استفاده از مواد زیستتخریبپذیر میتواند به بهبود عملکرد مکانیکی منجر شود. این نتایج، ضمن تأکید بر امکان استفاده از مواد زیستتخریبپذیر در سازههای مهندسی، میتواند مبنایی برای تحقیقات آینده در زمینه توسعه سازههای سبک، پایدار و کارآمد باشد.
