تست خمش سه نقطه‌ای و مودال تجربی-عددی ورق های ساندویچی آلومینیومی و کامپوزیتی با هسته مشبک

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 عضو هیات علمی، مجتمع دانشگاهی مواد و فناورهای ساخت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران

2 مجتمع دانشگاهی مواد و فناورهای ساخت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران

3 استادیار، مجتمع دانشگاهی مواد و فناورهای ساخت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران

چکیده

در تحقیق حاضر، سه نمونه کامپوزیتی، با جنس و ضخامت مختلف با روش لایه‌گذاری دستی در قالب سیلیکونی و آغشته سازی با رزین اپوکسی ساخته شده‌اند. همچنین یک نمونه آلومینیومی ساندویچی و یک صفحه یکپارچه آلومینیومی نیز با ابعاد مشابه نمونه های کامپوزیتی ساخته شده اند. هسته نمونه آلومینیومی با استفاده از فرآیند برش سیم، تولید شده و صفحات بالا و پایین، با استفاده از چسب، به آن متصل شده اند. به‌ منظور بررسی رفتار آن‌ها در برابر بارهای شبه‌استاتیکی عرضی، تحت تست خمش سه نقطه‌ای قرار گرفته‌اند. نتایج آزمایش تجربی نشان داد که حتی بعد از واماندگی رویه‌ها، هسته مشبک به تحمل بار ادامه می‌دهد و هیچ‌گونه جدایشی بین رویه‌ها و هسته، به‌ دلیل چسبندگی و عمل آوری مناسب رزین، مشاهده نشد. همچنین تست مودال تجربی بر روی تمامی نمونه ها انجام شد. پاسخ فرکانسی، شکل مود و ضرایب میرایی برای نمونه ها بدست آمدند. در نهایت شبیه سازی عددی آن نیز با نرم افزار آباکوس انجام شد. نتایج مودال دو روش، با هم مقایسه شده اند.

کلیدواژه‌ها

مراجع

  • Huybrechts, S., Tasi, S. W., “Analysis and behavior of grid structures”, Composites Science and Technology, Vol. 56, pp. 1001-1015, 1996.
  • Thomas, D. K., “ Fabrication and Testing of Composite Isogrid Stiffened Cylinder”, Composite Structures, Vol. , 45, pp. 1-6, 1999.
  • D. K., “Fabrication and Testing of Thin Composite Isogrid Stiffened Panel”, Composite Structures, Vol. 49, pp. 21-25, 2000.
  • Steven, M. Huybrechts, T. E. M., Peter, M., “Manufacturing Theory for Advanced Grid Stiffened Structures”, Composites part a, Vol. 33, pp. 155-161, 2002.
  • Prakash, J., Raju, P., Mantena, T., Gibson, F.,“Energy Absorption and Damage Evaluation of Grid Stiffened Composite Panels under Transverse Loading”, Composites part b, Vol. 37, pp. 191-199, 2006.
  • Praksh, J., Raju, P. M., “Parametric Optimization of Grid-Stiffened Composite Panels for Maximizing their Performance under Transverse Loading”, Composite Structures, Vol. 77, pp. 353-363, 2007.
  • Hulin, F., Daining, F., Liming, C., “Manufacturing and Testing of CFRC Sandwich Cylinder with Kagome Cores”. Composite Science and Technology, Vol. 69, pp. 2695-2700, 2009.
  • Burgohain, M., Velmurugan, R., “Study of Filament Wound Grid-Stiffened Composite Cylindrical Structures”. Composite Structures, Vol. 93, pp. 1031-1038, 2011.
  • Vasiliev, V.V. A., Barynin, V., Razin, A.F., “Anisogrid Composite Lattice Structures-Development and Aerospace Applications”. Composite Structures, Vol. 94, pp. 1117-1127, 2011.
  • محررزاده کرد، کرد، شهریاری، آیدا، سپهر افغان، اشکان، "بررسی خواص مکانیکی مواد مدرج پله ای پایه پلیمری تقویت شده با نانو لوله کربن با استفاده از آزمون خمش سه نقطه ای"، نشریة علمی دانش و فناوری هوافضا، سال 8، شماره 2، صفحات 67- 76، 1398.
  • تقی پور، حسین، دامغانی نوری، محمد، " بررسی تجربی جذب انرژی در تیر های ساندویچی با هسته ی مشبک پر شده از فوم، تحت بارگذاری خمشی شبه استاتیک"، مهندسی مکانیک مدرس، دوره 18، شماره 3، صفحات 126-134،
  • خسروی، حامد، اسلامی فارسانی، رضا، " رفتار مکانیکی صفحات مشبک کامپوزیتی چندمقیاسی اپوکسی-الیاف شیشه-نانوذرات رس تحت آزمون خمش سه نقطه ای"، مجله مهندسی مکانیک، شماره پیاپی 85، جلد 48، شماره 4، صفحات 117-125، 1397.
  • Azzam and W. Li, “An experimental investigation on the three-point bending behavior of composite laminate”, IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering, Vol. 62, pp. 1-8, 2014.
  • آذرافزا، رضا، داور، علی، محمودی، ادیب، " تست خمش سه نقطه‌ای ورق ساندویچی فلزی و کامپوزیتی با هسته مشبک"، نشریه علمی پژوهشی علوم و فناوری کامپوزیـت، جلد 3، شماره 4، صفحات 377-388، 1395.
  •  Y. J. Wang, Z. J. Zhang, X. M. Xue and L. Zhang, “Free vibration analysis of composite sandwich panels with hierarchical honeycomb sandwich core”, Thin-Walled Structures, Vol. 145, pp. 106425, 2019.
  •  H. Jiang, Y. Ren, Q. Jin, G. Zhu and Z. Liu,  “Flexural performances of fiber face-sheets/corrugated core sandwich composite structures reinforced by horizontal stiffeners”, International Journal of Mechanical Sciences, Vol. 168, pp. 105307, 2020.
  •  حیدری شاهملکی، احسان، زین الدینی ، افشین،" استفاده از کامپوزیت‌های لایه‌ای پنبه/اپوکسی برای ساخت ساندویچ پنل‌ها با هسته موجی ‏کسینوسی یکطرفه و دو طرفه"، نشریه علمی پژوهشی علوم و فناوری کامپوزیـت، جلد 7، شماره 2، صفحات 863-872، 1399.
  • F. P. Beer, J. Dewolf,  “Mechanics of Materials”, 6 Edition, McGraw-Hill, 2012.
نشریه علمی پژوهشی مهندسی هوانوردی
دوره 23، شماره 1
خرداد 1400
صفحه 125-144

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 12 شهریور 1400
  • تاریخ بازنگری: 22 مهر 1400
  • تاریخ پذیرش: 07 آبان 1400

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار