تحلیل تنش و جابجایی ورق‌های ساندویچی ضخیم دارای هسته آگزتیک تغییر شکل‌پذیر به کمک تئوری عمومی-محلی مرتبه سه بهبود یافته

در مقاله پیش‌رو، یک تئوری عمومی-محلی مرتبه بالای اصلاح شده با روابط سه‌بعدی الاستیسیته به منظور مطالعه رفتار تنشی و جابجایی در راستای ضخامت ورق‌های ساندویچی ضخیم و نازک با هسته تغییر شکل‌پذیر آگزتیک تحت بارهای استاتیکی ارائه شده است. معادلات حاکم بر اساس اصل همیلتون استخراج شده‌اند. از مهم‌ترین نوآوری‌های پژوهش حاضر می‌توان به ارائه تئوری عمومی-محلی مرتبه بالای اصلاح شده با استفاده از روابط سه‌بعدی الاستیسیته، درنظر گرفتن تغییر شکل عرضی هسته (موضوعی که به خصوص در مطالعه رفتار ورقهای ساندویچی با هسته نرم و یا ورق‌های ساندویچی ضخیم از اهمیت بالایی برخوردار است) و بررسی اثر آگزتیک بودن هسته بر رفتار استاتیکی ورق ساندویچی و مولفه‌های مختلف تنش و جابجایی ورق ساندویچی اشاره کرد. از آنجایی که تنش‌های عرضی با استفاده از معادلات تعادل سه‌بعدی الاستیسیته محاسبه شده‌اند، برخلاف تئوری‌های متداول مرسوم، شرایط پیوستگی تنش‌های برشی بین لایه‌ها به خوبی برآورده شده است. مقایسه نتایج بدست آمده با نتایج موجود در مراجع معتبر نشان می‌دهد که فرمولاسیون المان‌-محدود ارایه شده، از دقت بسیار مناسبی حتی برای ورق‌های ساندویچی ضخیم برخوردار است. همچنین نتایج حاصله نشان دادند که استفاده از هسته آگزتیک، منجر به کاهش سطح تنش و همچنین جابجایی عرضی هسته و رویه‌های ورق ساندویچی می‌شود.

Stress and displacement analysis of thick sandwich plates with deformable auxetic cores using an enhanced third order globallocal theory

In the present article, a highorder globallocal theory with threedimensional elasticity corrections is employed to trace the local and instantaneous variations of lateral deflections and stress components of sandwich plates with auxetic (negative Poisson ratio) cores under static loads. The governing equations are extracted based on Hamilton’s principle. The main novelties of the present research in comparison to the available literature are the presenting a higherorder globallocal plate theory with equilibriumbased 3Delasticity corrections, incorporation of the transverse flexibility of the core (a fact that is crucial when studying behaviors of thick or soft core sandwich plates) and investigation of the negative Poisson ratio (auxeticity) effects of the core material on the static (stress and displacment) responses. All these items are accomplished here, for the first time. Since the transverse shear stresses are extracted based on the 3D elasticity theory, in contract the traditional constitutivebased theories, the interlaminar continuity condition of the transverse shear stresses is met. The verification results show that the presented finite element formulation leads to highly accurate results, even for thick or soft core sandwich plates. Results reveal that auxeticity of the core material decreases the global and relative stresses and lateral deflections of the face sheets.