چکیده:
مواد کامپوزیتی که به طور معمول از ترکیب دو فاز ماده متفاوت تشکیل میگردند دارای خواصی ترکیبی با قابلیتی فوقالعاده در برابر بارگذاریهای مختلف میباشند. سازههای ساندویچی به طور معمول از صفحاتی جانبی با استحکام بالا و هستهای با استحکام و چگالی جرمی پایینتر تشکیل میگردند که ترکیب این دو ماده با خواص متفاوت سبب ایجاد خواصی فوقالعاده در این سازهها میشود. اتصال میان هسته و صفحات جانبی عمدتا به صورت اتصال چسبی میباشد. از جمله نقاط ضعف این سازهها جدایش و تورق ایجاد شده در هنگام بارگذاری در پنلهای ساندویچی است که در ناحیه اتصال چسبی شکل میگیرد و به میزان قابل توجهی سختی و قابلیت بارگذاری پنل را دچار افت مینماید. درپژوهش حاضر به بررسی تجربی و عددی پدیده تورق در خمش نامقید پنل ساندویچی با صفحات جانبی آلومینیومی و هستهای با جنس فوم آلپوراس تحت بارگذاری و بررسی جدایش هسته فومی پنل ساندویچی از صفحات جانبی پرداخته شده است. از دو مدل ناحیه چسبنده (خواص چسبنده و المان چسبنده) به منظور شبیه سازی عددی نمونه مورد آزمایش استفاده شده است و قابلیت و صحت استفاده از روش شبیهسازی منطبق با شرایط تجربی مورد بررسی قرار گرفته است. هر دو رویکرد مورد استفاده در پژوهش حاضر تا حد قابل قبولی توانایی مدلسازی تورق و پیشبینی منطبق بر شرایط تجربی را دارا بودند. استفاده از رویکرد خواص چسبنده نسبت به رویکرد المان چسبنده نتایجی مناسبتری را حاصل نمود.
خلاصه ماشینی:
هسته فومی پنل ها به دلیل قابلیت تغییر شکل پلاستیک و جذب انرژی بالا در کنار صفحات جانبی فلزی با استحکام بالا در برابر بارگذاری های استاتیکی سبب میگردد ترکیبی از خواص مناسب در سازه ایجاد گردد.
در پژوهش حاضر به بررسی تجربی و مدل سازی عددی جدایش بین هسته فومی پنل از صفحات جانبی با استفاده از تکنیک ناحیه چسبنده به واسطه دو رویکرد متفاوت تحت بارگذاری شبه استاتیکی در تست خمش نامقید پرداخته شده است و نتایج حاصل از دو رویکرد و روش مورد استفاده در پژوهش عددی با نتایج تجربی به منظور صحه گذاری مورد مقایسه قرارگرفته است.
2- بررسی تجربی پنل ساندویچی مورد استفاده در این پژوهش از صفحات جانبی آلومینیومی و هسته ای از جنس فوم آلومینیوم آلپوراس ساخته شده است و به منظور اتصال این بخش ها به یکدیگر از لایه چسب پلیمری پلی اورتان1 1 با ضخامتی برابر با 0.
در شکل 1 پنل ساندویچی با هسته فومی مورد استفاده در این پژوهش نمایش داده شده است.
1 (رجوع شود به تصویر صفحه) Cohesive Element2 Element Deletion3 Delamination4Cohesive Interaction5ALPORAS جهت تعریف خواص پلاستیک و سخت شوندگی مدل که شامل صفحات جانبی و هسته است از منحنی تنش کرنش واقعی نمونه های مورد آزمایش در پژوهش تجربی استفاده گردید و این داده های آزمایشگاهی از نقطه تسلیم به بعد همراه با اصلاحات لازم به نرم افزار به عنوان ورودی معرفی شد.
نمودار نیرو جابجایی حاصل از شبیهسازی عددی بر پایه استفاده از مدل خواص چسبنده در شکل 6 نمایش داده شده است.