چکیده:
پانل های ساندویچی دارای هسته های چین دار فلزی در زمینه های مختلف مهندسی مانند هوا فضا، خودروسازی، مهندسی عمران و صنایع دریایی بسیار مورد استفاده قرار گرفته است. اگر چه تلاش های قابل توجهی در تحقیقات در زمینه ی پانلهای ساندویچی موجدار اختصاص داده شده است، اما راه حل های تحلیلی هنوز هم بسیار کم است. در این مقاله، تجزیه و تحلیل پانلهای ساندویچ موجدار با شکل تراپزی به صورت تحلیلی انجام می شود.
در مطالعه ی حاضر، یک رویکرد تحلیلی جدید برای تحلیل خمشی پانلهای ساندویچی موج دار، توسعه داده شده است. خواص هسته ی چین دار بر اساس نظریه سه بعدی کششی بدست آمده است. روش حالت فضایی در ارتباط با سری دوبل فوریه برای حل معادلات دیفرانسیل با مشتقات جزئی در نظر گرفته شده است. برای اعتبار رویکرد حاضر، نتایج عددی با نتایج گزارش شده در مقالات مقایسه شده است. تجزیه و تحلیل حساسیت اجزای تنش و جابجایی در پارامترهای هندسی هسته ی موج دار و ارتوتروپی آن با معرفی نسبتهای بدون بعد ارائه شده است.
1. معرفی
پانل های ساندویچی فلزی یکی از گروه های کامپوزیت های لمینیت هستند که از نظر سفتی و وزن کم به شدت مورد استفاده قرار می گیرند. این پانل ها شامل نماهای نازک ساندویچی بر روی هسته می باشد. ضخامت بالای هسته، باعث افزایش لحظه ای اینرسی می شود و خمش پانل ساندویچی را افزایش می دهد. پانل های ساندویچی چین دار نوع خاصی از پانل های ساندویچی هستند که دارای هسته فلزی موج دار با چین ها و شیارهای متناوب می باشد. این نوع پانل مزایای تجاری بسیار دلگرم کننده ای دارد و به طور گسترده ای در زمینه های مختلف مانند هوا فضا، خودروسازی، مهندسی عمران و صنایع دریایی استفاده می شود. از آنجا که هسته های موج دار دارای شکل پیچیده هستند، برای دستیابی به خواص معادل آنها، از مدل های معادل مواد استفاده می شود.
بسیاری از محققان خواص معادل هسته های چیندار را مطالعه کردند. یکی از کارهای اولیه کار لیوبو و هوبکا است [1]. آنها نشان دادند که اثرات برشی ناچیز نیست و باید در صفحات ارتوتروپی معادل آن مورد توجه قرار گیرد. چانگ و همکاران [2] خواص معادل در صفحات ساندویچی چیندار را محاسبه کردند و رفتار خمشی پانلهای ساندویچی چین دار را با استفاده از تئوری صفحاتMindlin-Reissnerبررسی کردند. با در نظر گرفتن تئوری کلاسیک صفحه(CPT)،Xiaو همکاران با استفاده از روش نیروی معادل به منظور استخراج معادلات برای هر شکل هسته استفاده کرده اند.