بررسی تجربی و عددی رفتار تیرهای ساندویچی کامپوزیتی تحت خمش چهار نقطه

در این مقاله رفتار خمشی تیرهای ساندویچی کامپوزیتی تحت بارگذاری خمش چهار نقطه به صورت تجربی و عددی مورد بررسی قرارگرفته است. پوسته ها و هسته ی تیر ساندویچی به ترتیب از الیاف شیشه بافته شده با رزین اپوکسی و فوم پلی وینیل کلرید با چگالی 70 کیلوگرم بر مترمکعب ساخته شده است. آزمون خمش چهار نقطه بر روی تیرهایی با طول های مختلف با در نظر گرفتن دو نوع لایه چینی 0/90 و45 ± برای پوسته ها انجام شده است. مکانیزم تخریب در تیرهای آزمایش شده، ناشی از فرو رفتگی فوم و در ادامه شکست پوسته در زیر محل بارگذاری بوده است. به منظور بررسی صحت نتایج تجربی شبیه سازی عددی تیر ساندویچی با استفاده از نرم افزار تجاری آباکوس انجام گرفته است. در تحلیل های عددی از مدل های مادی غیر خطی برای شبیه سازی رفتار برشی فوم و پوسته ها استفاده شده است. علاوه بر آن بدلیل بروز تغییر شکل های بزرگ در تیرهای ساندویچی تحت خمش، از فرض غیرخطی هندسی در تحلیل المان محدود استفاده شده است. پیش بینی شروع تخریب در المان های پوسته به وسیله ی معیار هشین اصلاح شده انجام شده است. با استفاده از زیرروال usdfld تحلیل غیرخطی تنش و تخریب پوسته ها در نرم افزار abaqus وارد شده است. همچنین مدل لهیدگی فوم برای شبیه سازی رفتار پلاستیک هسته ی فومی استفاده شده است. منحنی های نیرو- جابه جایی و مکانیسم های تخریب پیش بینی شده با روش عددی تطابق خوبی را با نتایج آزمایشگاهی نشان دادند.