بررسي آزمايشگاهي و تحليل عددي پانل كامپوزيتي ساندويچي (هسته هرمي) تحت بارگذاري شبه استاتيكي

كارشناسي ارشد

پانل¬هاي ساندويچي كامپوزيتي به دليل استحكام ويژه و سفتي بالا و همچنين قابليت انعطاف‌پذيري بالاتر در طراحي نسبت به فلزات و كامپوزيت¬ها به‌عنوان سازه اوليه در صنايع طرفداران زيادي دارند. باوجود عملكرد مطلوب، محدوديت¬هايي در طراحي و استفاده از اين سازه¬ها به‌خصوص هنگام استفاده در سازه-هاي پيچيده وجود دارد. به همين منظور براي مشخص شدن رفتار كلي سازه بايد چندين آزمايش انجام شود كه منجر به اتلاف زمان و هزينه مي¬شود. يكي از راه¬هاي جلوگيري از اين موضوع استفاده از تحليل اجزاء محدود است. چراكه با اين روش مي¬توان مدل¬هاي مناسب براي تحليل رفتار سازه¬هاي پيچيده را بسط داد و در زمان و هزينه صرف جويي كرد. هدف از اين پايان‌نامه ساخت و تحليل عددي پانل ساندويچي با پوسته و هسته كامپوزيتي تحت بار شبه استاتيكي است. به همين منظور در تحقيق حاضر از الياف شيشه، كربن و تركيب كربن – شيشه (هايبريد) به ترتيب براي ساخت هسته و پوسته پانل¬هاي شيشه، كربن و هايبريد استفاده شده است. سپس اين پانل¬ها تحت بارگذاري شبه استاتيكي فشار خارج از صفحه قرارگرفته و نتايج حاصل از آزمايش با نتايج به‌دست‌آمده از حل اجزاء محدود مقايسه شده‌اند. مدل‌سازي اجزاء محدود توسط نرم‌افزار آباكوس انجام‌شده است. در اين نرم‌افزار پانل به‌صورت سه‌بعدي مدل شده و از زير برنامه VUMAT براي معرفي معادلات ساختاري و معيار هشين به نرم¬افزار استفاده‌شده است. پس از انجام آزمايش و مدل¬سازي اجزاء محدود نمودارهاي نيرو – جابه¬جايي و تنش – كرنش فشاري به‌دست‌آمده از آزمايش و حل اجزاء محدود استخراج‌شده و با يكديگر مقايسه شده¬اند. اختلاف بيشينه نيرو بدست آمده از آزمايش و حل عددي براي پانل شيشه، كربن و هايبريد به ترتيب 10%، 12.7% و 10.7% است.

193351

دانشگاه علم و صنعت ايران

مكانيك جامدات

دكتر محمد حق پناهي