دانشگاه علم و صنعت ایران علوم و فناوری کامپوزیت 2383-3823 12 1 2025 05 22 Numerical Simulation of the Bending Response of Biodegradable Sandwich Panels with Various Core Shapes and Materials by Finite Element Method شبیه‌سازی عددی پاسخ خمشی ساندویچ پانل‌های زیست‌ تخریب ‌پذیر با اشکال و مواد مختلف هسته با روش المان محدود 2659 2668 728952 10.22068/jstc.2025.2050700.1913 FA سید محمد رضا خلیلی استاد، مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران . سعید حبیبی دانش آموخته کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران. 0009-0002-5323-6693 علی اکبر طاهری دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران. 0009-0005-5574-4327 Journal Article 2025 05 30 Biodegradable sandwich panels, as a new generation of environmentally friendly structures, have attracted considerable attention due to their ability to return to nature at the end of their service life. In this study, the flexural behavior of such panels was numerically investigated using the finite element method. The panel structure consists of flax fiber-reinforced skins and cores with various geometric configurations made from composite, wooden, and aluminum materials. Simulations were performed under identical loading conditions. The main objective was to evaluate and compare the mechanical performance of different core configurations in terms of stress distribution and energy absorption capacity. The results indicated that the combination of core shape and material has a significant influence on the flexural behavior of the panels. Overall, cores with curved geometries such as C-shaped and W-shaped exhibited superior performance compared to other shapes, while R-shaped and X-shaped cores showed the weakest results. Furthermore, although aluminum cores provided more uniform stress distribution, wooden and composite cores demonstrated better energy absorption performance. These findings can serve as a basis for the optimal design of biodegradable sandwich panels in structural applications. ساندویچ‌ پانل‌های زیست‌تخریب‌پذیر به‌عنوان نسل جدیدی از سازه‌های سازگار با محیط زیست، به‌دلیل قابلیت بازگشت به طبیعت پس از پایان عمر مفید، مورد توجه گسترده قرار گرفته‌اند. در این پژوهش، رفتار خمشی این نوع پانل‌ها به‌صورت عددی و با استفاده از روش اجزای محدود مورد بررسی قرار گرفته است. ساختار پانل‌ها شامل پوسته‌هایی تقویت‌شده با الیاف کتان و هسته‌هایی با اشکال هندسی مختلف است که از مواد کامپوزیتی، چوبی و آلومینیومی ساخته شده‌اند. شبیه‌سازی‌ها با استفاده از روش اجزای محدود و تحت شرایط بارگذاری یکسان انجام شده‌اند. هدف اصلی، ارزیابی و مقایسه عملکرد مکانیکی ترکیب‌های مختلف از نظر توزیع تنش و میزان جذب انرژی بوده است. نتایج نشان داد که نحوه ترکیب شکل و جنس هسته تأثیر قابل‌توجهی بر رفتار خمشی پانل‌ها دارد. به‌طور کلی، هسته‌های با هندسه‌های منحنی مانند هلالی و W عملکرد بهتری نسبت به سایر اشکال از خود نشان دادند، درحالیکه هسته‌های با اشکال مربعیِ R و X عملکرد ضعیف‌تری داشتند. همچنین مشخص شد که اگرچه هسته‌های آلومینیومی توزیع تنش یکنواخت‌تری فراهم می‌کنند، اما نمونه‌های چوبی و کامپوزیتی از نظر جذب انرژی عملکرد بهتری دارند. این یافته‌ها می‌تواند به طراحی بهینه ساندویچ‌ پانل‌های زیست‌تخریب‌پذیر در کاربردهای سازه‌ای کمک کند. https://jstc.iust.ac.ir/article_728952_51577f71e860602f6f27ca4a6bfe348d.pdf