مطالعه تجربی تأثیر ساختار هسته بر عملکرد خمشی تیرهای ساندویچی پلیمری
نویسندگان
1
2
3
doi
10.22034/jtae.2025.10.2.3چکیده
پنلهای ساندویچی کامپوزیتی به دلیل خواص خاص مکانیکی از جمله نسبت بالای استحکام به وزن، پتانسیل بالایی برای استفاده در سازههای سبک هوافضایی دارند. در این پژوهش، تأثیر تغییر ساختار و ضخامت هسته بر عملکرد سازهای این پنلها مورد بررسی قرار گرفته است. پنل ساندویچی شامل هستهای از جنس پلیآمید با ساختار لانهزنبوری، آگزتیک ری-اینترنت و آگزتیک سینوسی و رویهای کامپوزیتی با الیاف شیشه و رزین پلیآمید میباشد. آزمون خمش سهنقطهای انجام شده و تأثیر ضخامت هسته بر استحکام خمشی، تحمل بار و میزان جابجایی تا قبل از شکست بررسی گردیده است. نتایج نشان میدهد که افزایش ضخامت هسته تأثیر مستقیمی بر افزایش ظرفیت تحمل بار و تقویت استحکام خمشی سازه دارد. در بین ساختارهای مورد بررسی، تیر دارای هسته آگزتیک سینوسی بالاترین ظرفیت تحمل بار را نشان داده است. به علاوه با افزایش ضخامت این نوع هستهها از 5/1 به 5/2 میلیمتر، حداکثر نیروی تحملشده تا 36% افزایش یافته است. در مقابل، ساختار لانه زنبوری بیشترین میزان جابجایی الاستیک را ارائه داده که نشاندهنده نرمی بالاتر این ساختار است. همچنین، افزایش ضخامت در ساختار آگزتیک ری-اینترنت، بیشترین تأثیر را در بهبود استحکام خمشی نشان داده، اما میزان افزایش تحمل بار در این ساختار نسبت به دو ساختار دیگر کمتر بوده است. مقایسه شاخصهای بار به جرم و انرژی جذبشده نشان داد که هندسه هسته و ضخامت دیواره سلول هر دو اثر قابلتوجهی بر عملکرد مکانیکی سازههای ساندویچی دارند. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی نیز نشاندهنده گسیختگی ترد در هستهها بود.
