بررسی تجربی و عددی خواص مکانیکی رفتار خمش و فشار ساندویچ پانل الیاف کربن / اپوکسی با هسته جدید m شکل

مقاله حاضر با رویکرد تجربی و عددی رفتار مکانیکی ساندویچ پانل کامپوزیتی با هسته جدید مشبک m شکل را که تحت بارهای خمشی سه‌نقطه‌ای و فشاری قرار دارد، بررسی کرده است. برای این منظور، در این آزمایش یک ساندویچ پانل کامپوزیتی با هسته m شکل از الیاف کربن ساخته شده است. برای ساخت ساندویچ پانل‌ها، از روش قالب انتقال رزین به کمک خلا (vartm) برای دستیابی به یک ورقه (لمینیت) عاری از هرگونه نقصی استفاده شده است. پس از آن، فوم پلی‌اورتان با چگالی 80 کیلوگرم بر متر مکعب به هسته ساندویچ پانل تزریق شده است. سپس، یک طراحی منحصر به فرد برای هسته های ساندویچ پانل ارائه شده‌است. مطالعه منحنی های نیرو برحسب جابجایی به دست آمده از آزمون های فشار و خمش سه نقطه‌ای بر ساندویچ پانل نشان داد که ساندویچ پانل درحالی که سبک می‌باشد از یک مقاومت مکانیکی مطلوب برخوردار است. لازم به ذکر است که داده‌های تجربی با نتایج شبیه‌سازی عددی در نرم افزار آباکوس مقایسه گردید و مشخص شد که نتایج عددی با نتایج تجربی مطابقت خوبی دارند لذا امکان استفاده از شبیه‌سازی عددی به جای روش های تجربی وقت‌گیر را برای طراحی و تجزیه و تحلیل فراهم می‌کند.

Experimental and numerical investigation on mechanical properties of bending and compressive behaviour of carbon-epoxy sandwich panel with novel M-shaped core

Present paper has experimentally and numerically investigated the mechanical behaviour of composite sandwich panel with novel Mshaped lattice core subjected to threepoint bending and compressive loads. For this purpose, a composite sandwich panel with Mshaped core made of carbon fiber has been fabricated in this experiment. In order to fabricate the sandwich panels, the vacuum assisted resin transfer molding (VARTM) has been used to achieve a laminate without any fault. Afterward, polyurethane foam with density of 80 Kg/m3 has been injected into the core of the sandwich panel. Then, a unique design was presented to sandwich panel cores. The study of forcedisplacement curves obtained from sandwich panel compression and threepoint bending tests, showed that an optimum mechanical strength with a considerable lightweight. It should be noted that the experimental data was compared to numerical simulation in ABAQUS software and it turned out that numerical results are in good agreement with experimental ones and make it possible to use simulation instead of timeconsuming experimental procedures for design and analysis.