20991

۲۰۹۹۱

بررسي آزمايشگاهي و تحليل عددي پانل كامپوزيتي ساندويچي (هسته هرمي) تحت بارگذاري شبه استاتيكي

كارشناسي ارشد

مكانيك جامدات

۱۳۹۸-۱۳۹۵

۱۳۹۸/۶/۱۱

دكتر محمد حق پناهي

مكانيك

پانل¬هاي ساندويچي كامپوزيتي به دليل استحكام ويژه و سفتي بالا و همچنين قابليت انعطاف‌پذيري بالاتر در طراحي نسبت به فلزات و كامپوزيت¬ها به‌عنوان سازه اوليه در صنايع طرفداران زيادي دارند. باوجود عملكرد مطلوب، محدوديت¬هايي در طراحي و استفاده از اين سازه¬ها به‌خصوص هنگام استفاده در سازه-هاي پيچيده وجود دارد. به همين منظور براي مشخص شدن رفتار كلي سازه بايد چندين آزمايش انجام شود كه منجر به اتلاف زمان و هزينه مي¬شود. يكي از راه¬هاي جلوگيري از اين موضوع استفاده از تحليل اجزاء محدود است. چراكه با اين روش مي¬توان مدل¬هاي مناسب براي تحليل رفتار سازه¬هاي پيچيده را بسط داد و در زمان و هزينه صرف جويي كرد. هدف از اين پايان‌نامه ساخت و تحليل عددي پانل ساندويچي با پوسته و هسته كامپوزيتي تحت بار شبه استاتيكي است. به همين منظور در تحقيق حاضر از الياف شيشه، كربن و تركيب كربن – شيشه (هايبريد) به ترتيب براي ساخت هسته و پوسته پانل¬هاي شيشه، كربن و هايبريد استفاده شده است. سپس اين پانل¬ها تحت بارگذاري شبه استاتيكي فشار خارج از صفحه قرارگرفته و نتايج حاصل از آزمايش با نتايج به‌دست‌آمده از حل اجزاء محدود مقايسه شده‌اند. مدل‌سازي اجزاء محدود توسط نرم‌افزار آباكوس انجام‌شده است. در اين نرم‌افزار پانل به‌صورت سه‌بعدي مدل شده و از زير برنامه VUMAT براي معرفي معادلات ساختاري و معيار هشين به نرم¬افزار استفاده‌شده است. پس از انجام آزمايش و مدل¬سازي اجزاء محدود نمودارهاي نيرو – جابه¬جايي و تنش – كرنش فشاري به‌دست‌آمده از آزمايش و حل اجزاء محدود استخراج‌شده و با يكديگر مقايسه شده¬اند. اختلاف بيشينه نيرو بدست آمده از آزمايش و حل عددي براي پانل شيشه، كربن و هايبريد به ترتيب 10%، 12.7% و 10.7% است.

1398/06/16

Fabrication and Numerical analysis of sandwich composite panel with integrated pyramidal core under quasi-static out of plane compression loading

9/7/2019 12:00:00 AM

Composite sandwich panels are available as special strengths and high surfaces and allow superior flexibility in designing better metals and composites as structures in manufactured industries. Despite favorable evaluation, restrictions on the design and use of these structures may be possible if one wishes to use complex constructors. Allows you to evaluate all of your creators and use them to reach your position. The use of component analysis is limited. Because with this method different models can be modified and modified by using modified methods. For this purpose three types of carbon, glass and hybrid sandwich panels with integrated pyramidal core fabricated and then these panels were subjected to quasi static out of plane compression loading The results of the experiment were compared with the results obtained from the numerical solution. Finite element modeling is done by Abacus software. In this software the panel is modeled in 3D and VUMAT subroutine was used to introduce constitutive equations and Hashin criteria to the software. Finally, the force-displacement, stress-strain diagrams obtained from the finite element solution are extracted and evaluated by the experimental results. The maximum difference obtained from the experimental and numerical solution for the glass, carbon and hybrid panels are 10%, 12.7% and 10.7%, respectively.