نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استاد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

2 دانشجو مقطع کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک گرایش طراحی کاربردی - دانشگاه تربیت مدرس

10.22068/jstc.2019.92523.1465

چکیده

سازه های مشبک کامپوزیتی به عنوان سازه هایی سبک که استحکام و سفتی بالایی نسبت به وزنشان دارند، در صنایع مختلفی همچون هوافضا، خودروسازی و کشتی سازی رایج شده اند. از آنجا که بسیاری از موارد استفاده از سازه های کامپوزیتی در صنایع، به صورت انحنادار می باشد، نیاز است تا رفتار خمشی سازه های کامپوزیتی انحنادار تحت بررسی قرار گیرند. پنلهای ساندویچی کامپوزیتی، از دو پوسته کامپوزیتی نازک متصل به طرفین شبکه ریب های تقویت کننده کامپوزیتی تشکیل شده است. در این پژوهش، به بررسی تجربی و عددی رفتار خمشی پنلهای ساندویچی کامپوزیتی انحنادار با هسته مشبک تحت بارگذاری خمش سه نقطه پرداخته شده است. بدین منظور، دو نوع پنل ساندویچی با هسته تقویت کننده مربعی و مثلثی در نظر گرفته شده است. سازه ها به روش لایه چینی دستی و رشته پیچی الیاف ساخته شده اند. نمونه های ساخته شده، تحت آزمایش خمش سه نقطه ای قرار گرفتند. تمامی نمونه ها در نرم افزار اباکوس مدل سازی عددی شده اند. برای بدست آوردن خواص مکانیکی ریب ها و پوسته ها، تست کشش مطابق استاندارد صورت گرفته است. همچنین پیش بینی تخریب سازه ها، برای شبیه سازی عددی صورت گرفته است. همبستگی خوبی بین نتایج عددی و تجربی مشاهده شد. نتایج نشان دادند که پنل ساندویچی با هسته ریب مثلثی 7 درصد سفتی خمشی بیشتری نسبت به هسته مربعی از دارند. بار بیشینه قابل تحمل توسط پنل های ساندویچی با هسته ریب مثلثی تا لحظه واماندگی نیز نسبت به نمونه مربعی 5/7 درصد بیشتر می باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Experimental and numerical investigation of effect of shape of ribs on flexural behavior of curved composite sandwich panels with lattice core under

نویسندگان [English]

  • Gholamhossein Rahimi 1
  • Soroush Masoumiasl 2

1 Proffesor

2 M.sc. Student of Applied Mechanics, Mechanical Engineering in Tarbiat Modares University

چکیده [English]

Sandwich panels have become popular in various industries like aerospace, marine and automotive as a lightweight structure that has high stiffness and strength to weight ratio. Since many of composite structures that been used in these industries has curvature, there is a desire to investigate the effect of curvature on flexural behavior of these structures. Composite Sandwich panel with lattice core are made from thin composite shell connected to both sides of a series of composite ribs. In this research, the flexural behavior of curved composite sandwich panels under three point bending, has been investigated experimentally and numerically. For this purpose, two types of sandwich panels with core of square and isogrid ribs were considered. Grids are fabricated by filament winding method. Samples were subjected to three point bending test. The test has been numerically simulated by FEM in Abaqus. Tension tests are conducted on grids and shells in order to obtain mechanical property of them. Also, structure failure were predicted for numerical simulations. Good correlation between experimental and FEM analysis was obtained. Results show that sandwich panel with isogrid shape of core has 7% more bending stiffness compared to square-shaped core sandwich panel. Results also indicate that the ultimate strength of sandwich panel with isogrid core is 7.5% higher than the sandwich panel with square shape of core.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Curved composite sandwich panel
  • Three point bending
  • Bending stiffness