شبیهسازی عددی پاسخ خمشی ساندویچ پانلهای زیست تخریب پذیر با اشکال و مواد مختلف هسته با روش المان محدود
نویسندگان
1 استاد، مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران .
2 دانش آموخته کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران.
3 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران.
doi
10.22068/jstc.2025.2050700.1913چکیده
ساندویچ پانلهای زیستتخریبپذیر بهعنوان نسل جدیدی از سازههای سازگار با محیط زیست، بهدلیل قابلیت بازگشت به طبیعت پس از پایان عمر مفید، مورد توجه گسترده قرار گرفتهاند. در این پژوهش، رفتار خمشی این نوع پانلها بهصورت عددی و با استفاده از روش اجزای محدود مورد بررسی قرار گرفته است. ساختار پانلها شامل پوستههایی تقویتشده با الیاف کتان و هستههایی با اشکال هندسی مختلف است که از مواد کامپوزیتی، چوبی و آلومینیومی ساخته شدهاند. شبیهسازیها با استفاده از روش اجزای محدود و تحت شرایط بارگذاری یکسان انجام شدهاند. هدف اصلی، ارزیابی و مقایسه عملکرد مکانیکی ترکیبهای مختلف از نظر توزیع تنش و میزان جذب انرژی بوده است. نتایج نشان داد که نحوه ترکیب شکل و جنس هسته تأثیر قابلتوجهی بر رفتار خمشی پانلها دارد. بهطور کلی، هستههای با هندسههای منحنی مانند هلالی و W عملکرد بهتری نسبت به سایر اشکال از خود نشان دادند، درحالیکه هستههای با اشکال مربعیِ R و X عملکرد ضعیفتری داشتند. همچنین مشخص شد که اگرچه هستههای آلومینیومی توزیع تنش یکنواختتری فراهم میکنند، اما نمونههای چوبی و کامپوزیتی از نظر جذب انرژی عملکرد بهتری دارند. این یافتهها میتواند به طراحی بهینه ساندویچ پانلهای زیستتخریبپذیر در کاربردهای سازهای کمک کند.
