تاریخ دفاع: 1405/6/30
دانشجو

احسان اسیا

دانشکده / گروه آموزشی فنی مهندسی | گروه مهندسی مکانیک

تحلیل عددی ساندویچ پنلهای کامپوزیتی با هسته آکستیک کایرال تحت بار ضربه ای

استاد راهنما سعید فعلی

چکیده

هدف از این پژوهش، بررسی عددی و مقایسه‌ ی توانایی جذب انرژی ضربه توسط ضربه زننده نیم کروی شکل در پنل‌های ساندویچی دارای هسته آکستیک کایرال مختلف با استفاده از نرم‌افزار المان محدود آباکوس است. بدین منظور، پنل‌های ساندویچی با هسته‌های تتراکایرال، آنتی‌تتراکایرال و هگزا‌کایرال مدل‌سازی و تحت ضربه‌ با انرژی‌های ?? و ?? ژول شبیه‌سازی شدند. میزان انرژی جذب شده توسط پنل ها با نتایج بدست آمده از آزمایش تجربی در انرژی 10 ژول صحت سنجی شدند و میزان خطای پنل آنتی تتراکایرال 6.50 درصد، هگزاکایرال 6.41 درصد و تتراکایرال 6.84 درصد بدست آمد . پوسته‌های بالا و پایین ابتدا از جنس کامپوزیت الیاف شیشه/اپوکسی بودند وسپس برای بهینه سازی از ترکیب کامپوزیت کولار بافته‌شده/اپوکسی و الیاف شیشه/اپوکسی و هسته‌ها با همان خواص مکانیکی ماده‌ی پلی لاکتیک اسید تعریف شدند.شبیه‌سازی‌های عددی آزمون ضربه سقوط آزاد به‌منظور بررسی اثر هندسه هسته آکستیک و هیبریدسازی رویه‌ها بر رفتار ضربه‌ای ساندویچ‌پنل‌های کامپوزیتی انجام شد. نتایج از نظر انرژی جذب‌شده (EA) و جذب انرژی ویژه (SEA) مورد ارزیابی قرار گرفت. یافته‌ها نشان دادند که هندسه هسته و نوع رویه نقش تعیین‌کننده‌ای در عملکرد ضربه‌ای پنل‌ها دارند. استفاده از الیاف کولار در لایه‌های سطحی موجب افزایش ظرفیت جذب انرژی و جذب انرژی ویژه شد. همچنین، هسته آنتی‌تتراکایرال بیشترین میزان بهبود انرژی جذب‌شده را پس از بهینه‌سازی نشان داد، در حالی که هسته تتراکایرال از نظر جذب انرژی ویژه، به‌ویژه در انرژی ضربه‌ای ?? ژول، عملکرد برتری داشت. از نظر مقدار مطلق انرژی جذب‌شده نیز هسته هگزاکایرال در انرژی ?? ژول و هسته تتراکایرال در انرژی ?? ژول بهترین عملکرد را از خود نشان دادند.