بررسی استحکام خمشی و رفتار ضربه‌ سرعت پایین سازه‌های‌ ساندویچی با رویه‌های کامپوزیتی بازالت/اپوکسی و هسته چوب‌پنبه

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تهران، تهران.

2 استادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه بناب، بناب .

doi
10.22068/jstc.2025.2055945.1917
چکیده

سازه‌های کامپوزیتی ساندویچی به طور گسترده در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند. این تحقیق به بررسی عملکرد سازه‌های ساندویچی با رویه بازالت/اپوکسی و هسته چوب‌پنبه در برابر بارهای خمشی و ضربه سرعت پایین پرداخته است. هدف اصلی تحقیق، تحلیل رفتار خمشی و ضربه‌ای این سازه‌ها و ارزیابی اثر ترکیب رویه مصنوعی و هسته طبیعی در ساختار ساندویچی است. الیاف بازالت به‌عنوان تقویت‌کننده رویه و ورق چوب‌پنبه به‌عنوان هسته برای ساخت نمونه‌ها استفاده شدند. نمونه‌ها با روش لایه‌چینی دستی تهیه شده و پس از لایه‌چینی، نمونه‌ها تحت ‌فشار و دمای مشخصی آماده شدند. از آزمون‌های‌ خمش سه‌نقطه‌ای و سقوط آزاد برای بررسی رفتار خمشی و ضربه سرعت پایین سازه‌ها استفاده شد. نتایج نشان داد که سازه‌‌ها در مراحل اولیه مقاومت بالایی در برابر بارهای خمشی دارند اما با افزایش بار، آسیب‌های غیر قابل برگشتی مانند ترک‌ها و تغییر شکل‌های دائمی مشاهده شد. در آزمون‌ ضربه‌، رفتار سازه‌ها‌ تحت سطوح مختلف انرژی ضربه‌ای بررسی گردید. در سطح انرژی‌ پایین، سازه‌ها مقدار زیادی از انرژی ضربه را جذب و مقداری از آن را به‌صورت انرژی الاستیک برگشت داد؛ اما با افزایش انرژی ضربه، تمام انرژی جذب و آسیب‌هایی مانند فرورفتگی، شکست الیاف و جدا شدن رویه از هسته اتفاق افتاد. نتایج نشان داد که ترکیب بازالت با چوب‌پنبه باعث بهبود ویژگی‌های مکانیکی و رفتار قابل‌قبول مقاومت به ضربه و خمشی می‌شود.