تحلیل رفتار خمشی تیر ساندویچی با رویه های کامپوزیتی با استفاده از تیوری مرتبه بالای غیر خطی ارتقا یافته

در این مقاله تیوری غیر خطی مرتبه بالای سازه های ساندویچی برای تحلیل رفتار یک تیر ساندویچی تحت بارگذاری استاتیکی ارایه شده است. در این تیوری، با فرض تغییر شکل‌های بزرگ برای کلیه اجزای سازه ساندویچی، روابط سینماتیکی رویه ها و هسته بر اساس تانسور کرنش گرین نوشته شد. در تیوری ارایه شده، رویه ها به صورت تیر تیموشنکو و هسته به صورت یک جسم دوبعدی که می تواند در راستای ضخامت فشرده شود، مدلسازی گردید. پس از ارایه فرمول بندی، معادلات با استفاده از اصل مینیمم انرژی پتانسیل استخراج و با بکارگیری روش نیوتن- رافسون حل شد. به منظور ارایه یک مثال با استفاده از این تیوری، نتایج مربوط به بارگذاری خمش سه نقطه ای برای یک تیر ساندویچی محاسبه گردید. البته به منظور مقایسه بهتر، نتایج مربوط به تحلیل خطی نیز ارایه شد. در قسمت تجربی، تیرهای ساندویچی با رویه های کامپوزیتی و هسته های از جنس لانه زنبوری نومکس با طول های کوتاه و بلند ساخته شدند و تحت آزمون خمش سه نقطه ای قرار گرفتند. مقایسه نتایج حاصل از حل تحلیلی با نتایج حاصل از آزمون های تجربی نشان داد که تیوری غیر خطی ارایه شده پیش بینی های بهتری از رفتار تیر ساندویچی را نسبت به تیوری خطی ارایه می‌کند. همچنین مشاهده شد که میزان خطای تحلیل خطی با افزایش طول تیر افزایش می یابد. بعلاوه در یک مطالعه پارامتری تاثیر پارامترهای هندسی مانند طول تیر، ضخامت رویه و ضخامت هسته بر میزان اختلاف بین تحلیل خطی و غیر خطی مورد بحث و بررسی قرار گرفت.