ساخت، شبیه سازی عددی و تست تجربی صفحات ساندویچ کامپوزیتی تحت بار ضربه ای

پذیرفته شده برای ارائه شفاهی ، صفحه 1-10 (10) اصل مقاله (732.79 K)

کد مقاله : 1076-ISAV2023 (R1)

¹رضا آذرافزا ؛ ²علی داور؛ ³مجید قدیمی

¹دانشیار، مجتمع دانشگاهی مواد و فناوریهای ساخت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، لویزان، تهران

²عضو هیات علمی دانشگاه صنعتی مالک اشتر

³دانشجوی دکتری دانشگاه صنعتی مالک اشتر

صفحات ساندویچی کامپوزیتی تقویت شده با هسته مشبک یکی از جدید ترین نوع ساختارهای کاربردی در سازه های هوافضا می باشند که از دو رویه نازک متصل شده به یک هسته مشبک از بالا و پایین تشکیل می‌شوند وبه دلیل مزایای خوبشان مانند نسبت سختی خمشی به وزن بالا نه تنها در هوافضا بلکه در دیگر کاربردهای مهندسی از قبیل صنایع نظامی،کشتی سازی، حمل ونقل ریلی، سکوهای نفتی و... مورد استفاده قرار می گیرند. سختی خمشی بالای این صفحات حاصل فاصله گرفتن صفحات سازه ای دو طرف توسط هسته سبک می باشد که باعث تحمل بار خمشی زیاد و در عین حال وزن کم می شود. در این پژوهش دو نمونه صفحه ساندویچی با هسته لانه زنبوری آلومینومی و رویه کامپوزیتی با رزین اپوکسی که یکی شامل الیاف شیشه و دیگری الیاف کربن است، ساخته شده و بصورت تجربی تحت بار ضربه ای با سرعت پایین تست شده اند. همچنین تحلیل ضربه با سرعت پایین بوسیله نرم افزار ANSYS انجام شده و نتایج بدست آمده با هم مقایسه شده اند. ملاحظه شد که نتایج تست تجربی و عددی تطابق خوبی داشتند و همچنین صفحه ساندویچی کامپوزیتی با الیاف شیشه از مقاومت بیشتری از صفحه ساندویچی کامپوزیتی با الیاف کربن نسبت به ضربه برخوردار است.

صفحات ساندویچی؛ هسته لانه زنبوری؛ ضربه سرعت پایین؛ رویه کامپوزیتی

Structural Dynamics؛ Thin Walled Structures

1. F. Johnson, and M. holzapfel, "Modeling Soft Body Impact on Composite Structures", Journal of Composite Structure, 61, 103-113 (2003).
2. K. Naik, P. Shrirao, and B. C. K. Reddy, "Ballistic impact behaviour of woven fabric composites: formulation", International Journal of Impact Engineering, 32(9), 1521–1552 (2006).
3. aktay, F. alastair, and B. johnson, "Numerical Modeling of Honeycomb Core Crush Behavior", Engineering fracture mechanics, 75(9),  2616-2630 (2007). 
4. X. Xu, and P. Qiao " Homogenized Elastic Properties  of Honeycomb Sandwich with Skin Effect ", International Journal of Solids Structure, 39, 2153–88 (2002). 
5. Lira, P. Innocenti and F. Scarpa, "Transverse Elastic Shear of Auxetic Multi   Reentrant   Honeycombs",  Composite Structure, 90, 314–322 (2009). 
6. S. HooFatt and K. S. Park, "Perforation of Honeycomb Sandwich Plates by Projectiles", Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, 31(8), 889-899 (2000).
7. Hosseinzadeh, M. M. Shokrieh and L. Lessard, "Damage Behavior of Fibre Reinforced Composite Plates Subjected to Drop Weight Impacts", Composite Science and Technology, 66, 61-68 (2006).
8. Ghajar and A. Rassaf, "Effect of impactor shape and temperature on the behavior of E-glass/epoxy composite laminates", Modares Mechanical Engineering, 14(10), 1-8 (2014).