خواص خمشی تیرهای ساندویچی با رویه های از جنس چندلایه های فلز الیاف

کاربرد سازه های ساندویچی در سازه هایی که وزن در آنها اهمیت زیادی دارد، مثل هواپیما ها،قایق ها و قطارهای تندرو در حال افزایش است. انتخاب مناسب جنس هسته و رویه ها از نکات مهم در طراحی سازه های ساندویچی است. امروزه استفاده از رویه های فلزی یا کامپوزیتی رایج است.اما، هریک از این مواد معایبی دارند که کاربرد آنها را محدود می سازد. از این رو، چندلایه های فلز الیاف با داشتن خواص مکانیکی مناسب که تلفیقی از خواص فلزها و کامپوزیت های الیافی است،می توانند جایگزینی مناسب برای سازه های ساندویچی سنتی باشند. در این پژوهش، رفتار تیرهایساندویچی با رویه های از جنس چندلایه های آلومینیم الیاف شیشه زیر بار خمشی بررسی شده است. برای انجام آزمون های تجربی سه گروه نمونه با رویه های با لایه چینی متفاوت شامل (AL/GE(0-90)/(90-0)/AL/GE ،AL/GE(0-90)/AL/GE(90-0 ( و ( 0- 90 - 0- 90 - 90 - 0- 90 - GE(0 وهسته های از جنس اسفنج پلی یورتان با چگالی 40 kg/m3 ساخته و آزمایش شده اند. نتایج به دست آمده نشان می دهد، سازه های ساندویچی با رویه های از جنس چندلایه های فلز الیاف توزیع مناسب تری از بار را روی کل سازه ایجاد می کنند و پیوستگی ساختاری آنها تا پایان مرحله فشردگی کامل هسته به خوبی حفظ می شود. اتصال خوب لایه کامپوزیتی و هسته اسفنجی از دیگر نکاتی است که ظرفیت تحمل بار سازه را افزایش می دهد. در بخش تحلیلی نیز با استفاده ازروش کلاسیک، نمودارهای نیرو جاب هجایی در ناحیه کشسان، برای هریک از نمونه ها به دست آمده است. مقایسه نتایج تحلیلی و تجربی نشان می دهد، خرابی در تیرهای ساندویچی با رویه های از جنس چندلایه های فلز الیاف به دلیل بزرگ تر بودن ناحیه کشسانی، دیرتر شروع می شود، پیش بینی تحلیلی در ناحیه بزرگ تر منطبق بر نتایج تجربی است و مدل تحلیلی رفتار این تیرهای ساندویچی را به خوبی پیش بینی می کند.

کلیدواژه ها:

تیر ساندویچی ، چندلایه های فلز الیاف ، خمش سه نقط های ، الیاف شیشه ، لایه چینی