بررسي تحليلي اثرپارامترهاي هندسي هسته‌هاي موجدار بر روي خيز پانل هاي ساندويچي

Analytical investigation of geometrical parameters of corrugated cores on the deflection of sandwich panels

استفاده از سازه­ هاي ساندويچي كه از هسته­ هاي موج دار ساخته شده است، درصنايع متفاوتي مانند صنايع خودرو، هوافضا، كشتي­ سازي كاربرد وسيعي پيداكرده است. هسته­ هاي موجدار در وسط سازه­ هاي ساندويچي، سبب افزايش تحمل بار خمشي بالاتر مي ­شود. براي اولين بار دراين مقاله، پانل ساندويچي با هسته موجدار با استفاده از يك حل تحليلي مبتني روش سري تواني بررسي شده است. بكارگيري روش سري تواني محدوديت­ هاي اعمال شده در تحقيقات گذشته را براي شرايط مرزي خاص به منظور حل تحليلي معادلات نخواهد داشت. در ابتدا معادلات ديفرانسيل پاره­اي حاكم با تكيه بر سري دوگانه مك­لورن بر اساس نظريه مرتبه اول ورق بسط داده شده ­اند و سپس با توجه به شرايط مرزي متنوع حل شده ­اند. در اين مقاله فرض شده است كه پانل ساندويچي بر روي تكيه­ گاه الاستيك قرار گرفته است. نتايج بدست آمده از اين روش با مراجع ديگر صحه­ گذاري شده است. درادامه مقاله، تأثير پارامترهاي هندسي مختلف از قبيل ضخامت روكش ­ها، ضخامت هسته، زاويه، طول گام، نوع شرايط تكيه­ گاهي و سختي تكيه­ گاه الاستيك مورد بررسي قرار گرفته است.

Sandwich panels with corrugated cores have wide applications and play an important role in industries like vehicle, aerospace and marine industry. Corrugated-cores in the middle of the sandwich structures make them stronger under bending loads. Due to their high efficiency with low weight, considerable researchers studied the behavior of sandwich panels and most of them used numerical methods. In the other word, there is a few studies presents an analytical solution for corrugated sandwich panels. As first time in this paper, sandwich panels with corrugated core is investigated by using an analytical solution based on power-series method. By using this method, one can overcome restrictions of other methods which limit the analytical solution to special boundary conditions. First, by using double Maclaurin series, partial differential equations is extended based on first order shear deformation theory. Then, the obtained equations are solved by considering various types of boundary conditions. It is assumed that panel rested on elastic foundation and Winkler elastic foundation is used to model it. The obtained results are validated by available researches. Moreover, detailed parametric study is conducted involving geometrical parameters like core and face thickness, angle and pitch of corrugated core, type of boundary condition and stiffness of elastic foundation.