Numerical Analysis of the Microstructural and Geometrical Effects on the Flexural Behavior of Sandwich Structures with Skin/Core Delamination

سال انتشار: 1400
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 154

فایل این مقاله در 11 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_IJMTE-16-1_011

تاریخ نمایه سازی: 25 دی 1401

چکیده مقاله:

The effects of critical microstructural features on the mechanical behavior of sandwich structures under bending loading are investigated using the finite element method (FEM). The sandwich structures are made of a thick foam core and two thin skins consisting of laminated composites. The numerical results are extracted in the presence of the skin/core delamination which is one of the major failure modes of sandwich structures. The microstructural features include different types of woven fabric (E-glass, Kevlar and carbon), fiber volume fraction, number and arrangement type of layers in the composite skins, thickness and material properties of core, fracture toughness of adhesive face and the debonding length. Also, the effect of addition of carbon nanotubes (CNTs) into the foam core on the flexural properties of sandwich panels is studied. Comparisons are made between the predictions of the FEM and experimental measurements for the sandwich beams involving the skin/core delamination. A reasonable agreement is observed between two sets of results. It is found that the increase of fiber volume fraction and number of layers leads to an enhancement in flexural stiffness and increase in the delamination threshold load. The flexural properties of sandwich structures can be improved by increasing the thickness and elastic modulus of core. The results indicate that using carbon fibers into the composite skin is an efficient way to postpone the delamination of the skin from the core. Adding the CNTs can significantly enhance the delamination threshold load.

نویسندگان

Hamid Rezaei

Faculty of Marine Technology, Amirkabir University of Technology

Milad Noorabadi

Faculty of Marine Technology, Amirkabir University of Technology

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Gholamzadeh Babaki, M. H., & Shakouri, M. (۲۰۲۱). Free and ...
  • Arakaki, F. K., & de Faria, A. R. (۲۰۱۸). An ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۰۷/s۴۰۴۳۰-۰۱۸-۱۲۱۵-۴Smith, C. S. (۱۹۹۰). Design of marine structures in composite ...
  • Mitra, N., Patra, A. K., Mondal, S., & Datta, P. ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.engstruct.۲۰۱۹.۰۳.۰۷۶Kapuria, S., & Ahmed, A. (۲۰۱۹). An efficient zigzag theory ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.cma.۲۰۱۸.۱۰.۰۳۵Ma, M., Yao, W., & Chen, Y. (۲۰۱۸). Critical energy ...
  • Frostig, Y., Baruch, M., Vilnay, O., & Sheinman, I. (۱۹۹۲). ...
  • Glenn, C. E., & Hyer, M. W. (۲۰۰۵). Bending behavior ...
  • Imielińska, K., Guillaumat, L., Wojtyra, R., & Castaings, M. (۲۰۰۸). ...
  • Jen, Y. M., & Chang, L. Y. (۲۰۰۸). Evaluating bending ...
  • Pilipchuk, V. N., Berdichevsky, V. L., & Ibrahim, R. A. ...
  • Wang, Z. X., & Shen, H. S. (۲۰۱۱). Nonlinear analysis ...
  • Cernescu, A., & Romanoff, J. (۲۰۱۵). Bending deflection of sandwich ...
  • Cao, J., Cai, K., Wang, Q., & Shi, J. (۲۰۱۶). ...
  • D'Ottavio, M., Dozio, L., Vescovini, R., & Polit, O. (۲۰۱۶). ...
  • Thai, C. H., Zenkour, A. M., Abdel Wahab, M., & ...
  • Li, D., Deng, Z., Xiao, H., & Jin, P. (۲۰۱۸). ...
  • Groh, R. M. J., & Tessler, A. (۲۰۱۷). Computationally efficient ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.cma.۲۰۱۷.۰۳.۰۳۵Caglayan, C., Gurkan, I., Gungor, S., & Cebeci, H. (۲۰۱۸). ...
  • Sayyad, A. S., & Ghugal, Y. M. (۲۰۱۷). Bending, buckling ...
  • Birman, V., & Kardomateas, G. A. (۲۰۱۸). Review of current ...
  • Sun, Y., Guo, L. cheng, Wang, T. shu, Zhong, S. ...
  • Irfan, S., & Siddiqui, F. (۲۰۱۹). A review of recent ...
  • Shipsha, A., Burman, M., & Zenkert, D. (۱۹۹۹). Interfacial fatigue ...
  • Nøkkentved, A., Lundsgaard-Larsen, C., & Berggreen, C. (۲۰۰۵). Non-uniform Compressive ...
  • Berggreen, C., & Simonsen, B. C. (۲۰۰۵). Non-uniform Compressive Strength ...
  • Balzani, C., & Wagner, W. (۲۰۰۸). An interface element for ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.engfracmech.۲۰۰۷.۰۳.۰۱۳Benzeggagh, M. L., & Kenane, M. (۱۹۹۶). Measurement of mixed-mode ...
  • ASTM C۳۹۳ - ۰۰, A Standard Test Method for Flexural ...
  • Xie, D., & Waas, A. M. (۲۰۰۶). Discrete cohesive zone ...
  • Carlsson, L. A., & Kardomateas, G. A. (۲۰۱۱). Structural and ...
  • Yas, M. H., & Heshmati, M. (۲۰۱۲). Dynamic analysis of ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.apm.۲۰۱۱.۰۸.۰۳۷Joshi, P., & Upadhyay, S. H. (۲۰۱۴). Effect of interphase ...
  • Pan, Y., Weng, G. J., Meguid, S. A., Bao, W. ...
  • نمایش کامل مراجع