مطالعه عددی و آزمایشگاهی رفتار مکانیکی سازه ساندویچی با هسته متشکل از ورق‌های موج‌دار متعامد درهم‌تنیده و برهم نهاده

در این پژوهش استحکام فشاری شبه استاتیکی در دو طرح متفاوت از سازه‌های ساندویچی با هسته‌های متشکل از ورق‌های موج‌دار ذوزنقه‌ای مورد بررسی قرار گرفته شده است. در یک نمونه، هسته از اتصال دو ورق موج‌دار متعامد برهم‌نهاده تشکیل شده است. در نمونۀ دیگر نیز سازۀ هسته از ورق‌هایی تشکیل شده است که طرح آن‌ها با ترکیبی از سطوح موج‌دار متعامد درهم‌تنیده قابل توصیف است. در هرطرح، سه پروفیل موج ذوزنقه‌ای متفاوت مورد بررسی قرار می‌گیرد. بر اساس هندسه یکی از پروفیل‌های نام برده، دو نمونه ساخته شده و مورد آزمایش قرار گرفته‌است. نتایج حاصل از آزمایش نمونه‌های ساخته شده تحت بار فشاری شبه‌استاتیکی با نتایج مدل سازی عددی حاصل از تحلیل له‌شدگی مکانیکی آنها مقایسه شده است. پس از حصول اطمینان از درستی مدل عددی، رفتار مکانیکی چهار طرح دیگر با روش عددی ارزیابی می‌گردد. بررسی نتایج نشان داد که استحکام نهایی ورق ساندویچی با هسته متشکل از ورق موج‌دار درهم‌تنیده بیشتر از استحکام نهایی ورق در طرح دیگر است. همچنین مشخص شد که در هر طرح استحکام نهایی به هندسه پروفیل موج بستگی دارد. نتایج به دست آمده می‌تواند در طراحی سازه‌های سبک با استحکام بالا کاربرد داشته باشند. از اقداماتی که می‌توان در جهت ارتقاء استحکام نهایی ساندویچ پانل اشاره کرد عبارتند از: استفاده از فوم پلی یورتان که وزن کم ولی استحکام زیادی دارد و یا هندسه سازه تغییر کند.

experimental and numerical study of sandwich structures with bidirectional and multilayer cross corrugated core

in this paper, the quasi-static compressive strength of two different sandwich structure designs in which cores consist of trapezoidal corrugated panels is investigated. in one design, the core consists of a cross-corrugated multilayer structure, while in the other design the core is consists of two interlocking bidirectional cross-corrugated panels. for each design, three different trapezoidal wave profiles are studied and one of them is constructed and tested. the results of specimens’ crushing tests under quasi-static compressive loads are compared with the numerical modeling results. afterward, the mechanical behavior of the other four designs is evaluated numerically. the results showed that the ultimate strength of the sandwich structures with an interlocked corrugated core is higher than the ultimate strength of the other design. it was also found that, in a given design, the ultimate strength depends on the corrugation profile geometry. these results can be used in the design of high-strength light-weight structures. measures that can be taken to improve the ultimate strength of sandwich panels include the use of polyurethane foam, which is light in weight but has high strength, or the geometry of the structure be changed.