آنالیز ارتعاش ساندویچ پنل با رویکرد شبیه‌سازی همگن با تجزیه و تحلیل مودال

سازه های ساندویچ پنل با هسته های متنوع چه از نظر هندسی و چه از نظر نوع و جنس صفحات، امروزه در صنعت بسیار پرکاربرد، مفید و نیز دارای پتانسیل به جهت ارتقا هستند. در پژوهش حاضر سازه ساندویچ پنل با صفحات آلومینیومی و هسته از جنس اسیدپلی لاکتیک و نیز با هندسه کاروگیت از نوع لانه زنبوری، ساخته شده است و عینا در نرم افزار کتیا طراحی و شبیه سازی شده و سپس در نرم افزار آباکوس مورد بررسی ارتعاشاتی قرار گرفته است. شبیه سازی در دو حالت شبیه سازی کاملا مشابه و در حالت همگن سازی شده صورت گرفته است. در حالت همگن سازی، هسته لانه زنبوری که از جنس اسیدپلی لاکتیک است و دارای خاصیت ایزوتروپیک میباشد، به یک صفحه مسطح با خواص ارتوتروپیک معادلسازی شده است. به جهت اعتبار سنجی شبیه سازی نرم افزاری، آزمایش تجربی مودال نیز بر روی نمونه انجام شده، و نیز نتایج آزمون مودال در نرم افزار n-modal  تحلیل شده و نتایج تحلیلی با نتایج آزمون مودال مقایسه شده اند. همچنین نتایج شبیه سازی دارای اتصالات چسبی بدون لحاظ کردن اتصالات چسبی با یکدیگر مقایسه شده اند که نشان میدهد اتصالات چسبی تاثیر چندانی بر شکل مود ها و فرکانس ارتعاشات ازاد (کمتر از 1/1 درصد) نمی گذارند. نتایج شبیه سازی و نیز آنالیز مودال حاکی از ضریب خطای کمتر از %7  می باشد. میتوان از تکنیک همگن سازی ارائه شده برای هموارتر کردن مسیر شبیه سازی، کاهش زمان لازم و نیز پیچیدگی مسائل استفاده کرد.

vibration analysis of sandwich panel structures: a homogenized simulation approach with modal analysis

sandwich panels with diverse core materials and different types and materials are extensively employed in the industry and hold significant potential for improvement. this study focuses on a specific sandwich panel configuration consisting of aluminum face sheets and a polylactic acid (pla) core with a honeycomb corrugated geometry. the design of this panel was accomplished and its behavior was simulated using catia software. the vibration characteristics of the panel were subsequently analyzed utilizing abaqus software. two simulation modes were employed: a fully identical simulation and a homogenized simulation. in the homogenized simulation, the honeycomb core composed of pla with isotropic properties was replaced by an equivalently represented flat plate possessing orthotropic properties. to validate the accuracy of the software simulation, experimental modal testing was conducted on a physical sample. the obtained modal test results were subjected to analysis using n-modal analysis software and then compared with the analytical simulation results. furthermore, the simulation results were compared with and without considering the adhesive connections, revealing minimal influence of the adhesive connections  (less than 1.1%) on mode shapes and natural frequencies.the simulation results and modal analysis indicate an error coefficient of less than 7%. the presented homogenization technique can be effectively employed to streamline the simulation process, reduce time requirements, and simplify the complexity of the investigated issues.