بررسي آسيب‌هاي ناشي از ضربه سقوط آزاد در پوسته ساندويچ پانل با روش المان محدود و آزمون نشر آوايي

امروزه كامپوزيت‌هاي پايه پليمري و به‌خصوص ساندويچ پانلها به دليل خواص فيزيكي مناسب در مقايسه با فلزات و آلياژهاي فلزي نظير سبكي، نسبت استحكام به وزن بالا و..، كاربردهاي زيادي در صنعت دارند. در طي بارگذاري مكانيكي كامپوزيت‌ها، آسيب‌هاي متنوع با مكانيزم‌هاي مختلف به وجود مي‌آيد. آسيب‌هاي انباشته درنهايت منجر به شكست كامپوزيت مي‌شود. ترك‌خوردگي ماتريسي، شكست الياف، لايه‌لايه‌شدن ازجمله آسيب‌هاي ايجادشده در اين نوع از سازه‌ها مي‌باشند. شناسايي سهم هركدام از اين مكانيزم‌ها در شكست نهايي كامپوزيت‌ها ضروري است. شناسايي محل، شدت و نوع آسيب ايجاد‌شده با بازرسي غير مخرب بر روي اين ساختار و همچنين پيش‌بيني شدت و نوع آسيب توسط نرم‌افزارهاي المان محدود بسيار حائز اهميت مي‌باشند. در اين مقاله مكانيزم‌هاي آسيب بر روي ساندويچ پانل از جنس پوسته شيشه/پلي‌استر و هسته فوم پلي اورتان تحت تاثير ضربه سرعت‌پايين بررسي شده‌است. در پژوهش حاضر، پوسته و هسته ساندويچ پانل به‌صورت دستي ساخته‌شده و نمونه ساندويچي تحت تأثير ضربه 20 ژول قرارگرفته است و در حين آزمون، داده هاي آكوستيكي توسط سنسور نصب شده ذخيره و تحليل گشته‌است. و با توجه به سيگنال‌هاي دريافتي از آزمون نشر آوايي وجود آسيب‎‌هاي حاصل از ضربه تشخيص داده شد. همچنين با استفاده از نرم‌افزار آباكوس با حلگر ديناميكي صريح مكانيزم‌هاي آسيب‌هاي بين‌لايه‌اي و درون‌لايه‌اي با استفاده مدل المان محدود ارائه‌شده موردبررسي قرار گرفته‌است. نتايج به‌دست‌آمده از آزمون تجربي و شبيه‌سازي موردبحث قرار گرفته و تطابق مناسبي مابين آن‌ها برقرار مشاهده مي‌گردد.