نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1 کارشناس ارشد، مهندسی هوافضا، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
2 استادیار، مهندسی هوافضا، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
3 استادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران
چکیده
سازه های ساندویچی سازه هایی هستند که از دو رویه نازک با خواص مکانیکی بالا و هسته ای ضخیم ولی نسبتا ضعیف و سبک تشکیل شده اند. به دلیل استحکام و سفتی بالا در برابر وزن پایین، به طور وسیعی در سازههای مهندسی مانند سازه های هوافضایی، بدنه کشتی ها، پره های توربین و ... از این سازه ها استفاده می شود. در این پژوهش تاثیر ایجاد جدایش بین رویه و هسته در رفتار ارتعاشی آزاد برای تیرهای عریض ساندویچی با رویه کامپوزیتی و هسته ای ازجنس فوم PVC ؛ به صورت تجربی و عددی مورد بررسی قرار گرفته است. ابعاد جدایش به شدت بر روی فرکانس های طبیعی سازه تاثیر می گذارد به نحوی که، با کاهش در سختی سازه که بعلت وجود جدایش در ناحیهی بین رویه بالایی و هسته اتفاق می افتد، فرکانس های طبیعی کاهش مییابد و افزایش طول و عمق جدایش باعث کاهش سفتی موضعی نمونه شده و در نتیجه باعث کاهش فرکانس طبیعی سازه شده است. برای ساخت رویه ها و اتصال آن ها به هسته به منظور ایجاد نمونه هایی با کیفیت بهتر و یکنواخت تر از تکنیک VIP استفاده شده است. برای صحت سنجی نتایج بدست آمده از آزمون تجربی مودال و همچنین بررسی تاثیر ابعاد جدایش اولیه بر فرکانس های طبیعی و شکل مودها از نرم افزار آباکوس استفاده شده است. نتایج بیانگر تطابق خوبی بین تحلیل عددی و آزمون تجربی می باشد.
کلیدواژهها
موضوعات
عنوان مقاله [English]
Investigation of skin/core debonding effects on the natural frequencies of composite sandwich structures using experimental and numerical modal analysis
نویسندگان [English]
- hossein maleki nejad bahabadi 1
- amin farrokhabadi 2
- Mohamd Mahdi Khatibi 3
- Rahmatollah Rahmani 1
1 Department of Mechanical Engineering, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran
2 Department of Mechanical Engineering, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran
3 - Department of Mechanical Engineering, Semnan University, Semnan, Iran
چکیده [English]
Sandwich structures are made of two thin skin with high mechanical properties and a thick core that have weak strength. Due to high strength and stiffness to weight down, sandwich plate are used too much in engineering structures such as ship hulls, turbines, etc. In this paper, the effect of skin/core debonding on the dynamic response of sandwich structures with composite skins and a PVC foam core is investigated experimentally and also numerically. The separation size affects strongly on the natural frequency so that with a reduction in structural stiffness due to the separation zone between the upper skin and the core occurs, the natural frequencies decreases. Increase the length and depth of separation reduces the local stiffness and thereby reduces the natural frequency of the structure. The composite skins are bonded to the foam using VIP (Vacume Infusion Process) method because of VIP method can make more qualify specimens. In order to validate the obtained results, the results of modal test and also the effect of separation length on the natural frequencies and mode shapes in ABAQUS software are used.The results show good agreement between the numerical and experimental tests respectively
کلیدواژهها [English]
- Composite
- sandwich structure
- modal analysis
- Finite element