تحلیل کمانش و پس‌کمانش پانل ساندویچی با هسته انعطاف‌پذیر تقویت شده با سیم‌های آلیاژ حافظه‌دار

آلیاژ‌های حافظه‌دار عنوان گروهی از مواد هوشمند می‌باشند که خواص متمایز و برتری نسبت به سایر آلیاژها دارند. رفتار تنش کرنش این مواد دو پدیده غیرخطی خاص را در برمی‌گیرد، اثر حافظه‌داری و اثر شبه‌الاستیک. رفتار آلیاژ طی این دو اثر به‌گونه‌ای است که بعد از ورود آن به حالت پلاستیک، ماده شکل اولیه خود را بازیابی خواهد کرد. پژوهش انجام‌شده بر پایه مدل‌سازی این دو رفتار آلیاژهای حافظه‌دار در نرم‌افزار آباکوس و با استفاده از کد یومت می‌باشد. شبیه‌سازی کمانش و پس‌کمانش پانل‌های ساندویچی از مواردی است که در این پژوهش مورد بررسی قرار گرفته‌اند. تهیه کد یومت خواص آلیاژ حافظه‌دار امکان هرگونه استفاده از امکانات آباکوس جهت تحلیل رفتار سازه‌های هوشمند ساخته شده با آلیاژ حافظه‌دار را برای طراح فراهم می‌سازد. همچنین در این پژوهش، ابتدا نیروی بحرانی کمانش پنج مود اول به ازای درصدهای متفاوت آلیاژ در پوسته‌ها و هسته مطالعه شده و سپس اثرات تغییر درصد حجمی آلیاژها، فاصله از محور خنثی، تغییر زوایای الیاف و اثر کرنش اولیه آلیاژ حافظه‌دار بر پایداری و رفتار پس از کمانش مورد بررسی قرار گرفته است. بررسی ها نشان از ایجاد تغییرات زیاد آلیاژ حافظه‌دار روی نتایج به دلیل تنش بازیابی بزرگی که در حین تغییر فاز ایجاد می‌کنند، را دارد.

Buckling and Postbuckling Analysis of a Sandwich Panel with Flexible Core Reinforced with Memory Alloy Wires (SMA)

Shape Memory Alloys (SMAs) are a group of intelligent materials which have distinct and superior properties compared to other alloys. The stressstrain behavior of these materials involves two specific nonlinear phenomena, namely the Shape Memory effect and the quasielastic effect. The behavior of the alloy whilst subject to these two phenomena is such that after it enters the plastic state, the material will regain its original form. The research is based on the modeling of these two behaviors of memory alloys in the ABAQUS software using UMAT code. In this study, the simulation of buckling and postbuckling of sandwich panels have been investigated. Preparing a UMAT memory alloy properties code, enables the designer to use any ABAQUS features to analyze the behavior of smart structures made with the shape memory alloy. Also, in this research, the first buckling critical force of the first five modes for different percentages of the alloy in the shell and core have been studied, and then the effects of volumetric percentage change of alloys, distance from neutral axis, fiber angle variations, and finally stability and postbuckling behavior of the memory alloy as the result of initial strain have been investigated. The investigations have shown large changes in the shape memory alloy due to the great recovery stress during the phase shift.