بررسي تاثير عوامل هندسي و فركانس بارگذاري بر عمر خستگي و حالت شكست ساندويچ پانل هاي لانه زنبوري تحت بارگذاري خمشي سه نقطه

در سالهاي اخير، استفاده از ساندويچ پانل در طراحيهاي مهندسي بسيار رايج شده است. محور اصلي و ويژگي برجسته اين سازه ها كه آن ها را متمايز و برجسته ساخته است وزن پايين آنها در عين حفظ استحكام و مقاومت بالاي آن هاست. خواص مكانيكي اين سازه ها از جمله تنش تسليم، رفتار خستگي و عمر خستگي، حالتهاي شكست، فركانسهاي طبيعي و پديدههاي تشديد و غيره تحت تأثير عوامل مختلفي از جمله عوامل هندسي و شرايط بارگذاري قرار دارند. در اين مقاله تاثير عوامل هندسي و فركانس بارگذاري بر عمر خستگي ساندويچ پانل هاي لانه زنبوري با استفاده از روش هاي عددي و تجربي بررسي شده است. در ابتداي اين پژوهش، روابط رياضي حاكم بر تيرهاي ساندويچي براي ئحالت هاي شكست مختلف ئمحاسبه شده است. اين تحقيق شامل دو بخش آناليز عددي با استفاده از نرم افزار المان محدود و آزمون هاي تجربي است كه در آن، نمونه ها تحت بار خمشي سه نقطه اي قرار مي گيرند. نمونه ها از ورق لانه زنبوري نومكس (nomex) به عنوان هسته و فايبرگلاس به عنوان ورق هاي روكش تشكيل شده است. اجزاي تير به كمك چسب رزين اپوكسي 1106 به روش لايه گذاري دستي بر اساس اندازه هاي استاندارد طبق استاندارد ASTM C393 / C393M-11 تهيه گرديدند. در آزمايش تجربي ابتدا به كمك تست خمش ساده بار تسليم نمونه ها به دست آمده و سپس نمونه ها تحت 55 درصد بار تسليم با ئفركانس هاي مشخص تحت آزمايش خستگي و بارگذاري سينوسي قرار داده شدند. براي شبيه سازي و تحليل عددي نمونه ها از نرم افزار Abaqus استفاده گرديد و در انتها پاسخ هاي به دست آمده به هر دو روش عددي و آزمايشگاهي با هم تطبيق داده شدند. نتايج نشان داد كه كاهش عرض تير، اثر قابل توجهي بر عمر نهايي نمونه ها و كاهش طول عمر نمونه ها به صورت خطي دارد و با افزايش فركانس بارگذاري، نمونه ها خيلي زودتر تحت شرايط بارگذاري مشابه شكست خوردند. حالت شكست تمامي نمونه ها به صورت تسليم صفحه پوسته فوقاني و چين خوردگي آن بود.