تحلیل تجربی و عددی آسیب در سازه‌های ساندویچی کامپوزیتی دارای هسته موج‌دار چند لایه هیبریدی تحت بار شبه استاتیکی نفوذ

در سال های اخیر، استفاده از سازه هایی با وزن کم و خواص مکانیکی بالا، محققین را ترغیب به استفاده از آنها در صنایع مختلف مانند خودرو سازی، هوافضا، کشتی سازی و ساخت زیردریایی، پل سازی و ساختمان سازی، تجهیزات ورزشی و پره توربینهای بادی و ... کرده است. در این تحقیق، اثر چندلایه سازی در سازه های کامپوزیتی ساندویچ پانل با پیکربندی های مختلف هسته های موجدار تحت بارگذاری شبه استاتیکی نفوذ به صورت تجربی و عددی بررسی شده است. صفحات کامپوزیتی و هسته های موجدار با استفاده از الیاف شیشه بافته شده و رزین اپوکسی ام-ال- 506 با افزودن 15درصد سخت کننده اچآ- 11 به صورت وکیوم ساخته شدهاند. آزمایش ها با استفاده از یک نفوذ کننده استوانه ای با سر نیمه کروی با قطر 10 میلیمتر ( id = 10 میلی متر) انجام شده و رفتار ساختار کامپوزیت در مورد مکانیزمهای نیروی تماس و شکست برای هسته های موجدار (مربعی) بررسی شده است. تجزیه و تحلیل آسیب پیشرونده نمونه های کامپوزیت با استفاده از معیارهای شناخته شده شکست سه بعدی توسعه یافته در نرم افزار آباکوس مورد بررسی قرار گرفت و تطابق قابل قبولی بین نتایج تجربی و عددی مشاهده شده است. نتایج تجربی نشان داده است که هسته های مربعی از نظر استحکام ساختاری، نیروی بیشینه، نیروی لحظه ای و جابجایی تا نفوذ کامل مقومت بالایی از خود نشان ندادهاند. از جمله مهمترین مکانیزم های آسیب نمونه های ساندویچ پانل مورد بررسی (تجزیه و تحلیل بصری) در فرآیند شبه استاتیکی نفوذ، ترک خوردگی ماتریس، شکست الیاف، لایه لایه شدن، کمانش و خرد شدن دیواره های سلولی، ورق های رویه و جداسازی هسته و نفوذ جزئی نمونه ها قابل توجه است.