تحليل تجربي و عددي آسيب در ساندويچ پانل چند لايه موج‌دار تحت خمش سه نقطه‌اي شبه استاتيكي

امروزه مواد كامپوزيتي و ساختارهاي ساندويچي به دليل خواص منحصر به فردي مثل استحكام به وزن بالا ، مقاومت در برابر خوردگي، توانايي جذب انرژي و صدا مورد مطالعه قرار گرفته اند. يكي از مهمترين كاربردهاي كامپوزيتهاي لايه اي، استفاده از آنها در ساخت سازه هاي ساندويچي است .اخيرا پانلهاي ساندويچي به صورت وسيعي در سازههاي مهندسي به واسطه خواص مكانيكي كه از خود نشان ميدهند در زمينه هاي مختلف همچون رفتار خمشي، برشي، پاسخ به ضربه و بارگذاري هاي ديناميكي، خستگي و شبه استاتيكي مورد استفاده قرار گرفتهاند. در همين راستا، اين تحقيق رفتار مكانيكي ساندويچ پانل كامپوزيتي با هسته موجدار چند لايه را در معرض خمش سه نقطه اي شبه استاتيكي به صورت تجربي و عددي بررسي كرده است. پارامترهايي مانند سفتي خمشي و حداكثر بار خمشي تحملي براي هندسه هاي هسته موجدار) پروانه اي( در طول فرآيند بارگذاري و شكست مورد مطالعه قرار گرفتند. هدف از افزودن كامپوزيت موجدار به داخل هسته، تقويت آن و درنتيجه تقويت سازه ساندويچي در برابر بارهاي خمشي بدون افزايش چشمگير وزن سازه است. صفحات كامپوزيت و هسته هاي موجدار با تكنيك انتقال رزين به كمك خلأ )وكيوم( و با استفاده از رزين اپوكسي اِم اِل 506 با%15 سخت كننده ساخته شدهاند. نتايج تجربي نشان ميدهد كه ساندويچ پانلهاي كامپوزيتي چند لايه ساختار را در فرآيند خمشي سه نقطهاي شبه استاتيكي تقويت ميكنند. مكانيزمهاي اصلي آسيب و شكست نمونه هاي ساندويچ پانل در طول فرآيند تحمل بار عبارتند از: تركخوردگي ماتريس، شكستن الياف، لايه لايه شدن، فرورفتگي موضعي، خمش سراسري، خرد شدن و كمانش ديواره هاي سلولي و رويه ها. شبيه سازي عددي با استفاده از آباكوس منجر به نتايجي شد كه با نتايج تجربي همخواني خوبي داشت و امكان استفاده از شبيه سازي به جاي تستهاي پرهزين هرا براي تحليل و طراحي فراهم ميكند.