بررسي تجربي و عددي رفتار سازه هاي ساندويچي با اتصال دو طرفه تحت بارگذاري ضربه سرعت پايين

An Experimental and numerical investigation on low velocity impact properties of sandwich panels with bilateral connection

عموما ساختارهاي ساندويچي با ابعاد بزرگ، از اجزاء كوچكتري تشكيل شده‌اند. اين اجزاء با نوع خاصي از اتصالات به يكديگر متصل مي‌شوند. اين اتصالات مي‌توانند فلزي يا چسبي بوده و از نظر هندسي به منظور تحمل بارهاي مختلف طراحي شده باشند. اين در حالي است كه مطالعات محدودي روي رفتار مكانيكي اتصالات سازه‌هاي ساندويچي صورت پذيرفته است. مقاله حاضر به بررسي رفتار دو نوع اتصال آلومينيومي با هندسه متفاوت تحت بارگذاري ضربه سرعت پايين مي‌پردازد كه اين اتصالات بين دو سازه ساندويچي با رويه‌هاي كامپوزيت شيشه/ اپوكسي و هسته لانه زنبوري آلومينيومي استفاده شده و با استفاده از رزين اپوكسي به سازه ساندويچي متصل گرديده‌ است . پس از ساخت نمونه‌ها، آزمون‌ ضربه سرعت پايين بر روي نمونه‌هاي ساندويچي متشكل از دو نوع اتصال انجام شد و رفتار هر يك ار اتصالات تحت اين نوع بارگذاري مورد بررسي قرار گرفت. بعلاوه به منظور شبيه سازي رفتار سازه‌هاي ساندويچي داراي اتصال، مدلسازي نمونه‌ها با استفاده از يك نرم افزار بر پايه روش المان محدود صورت پذيرفت. صحه گذاري نتايج شبيه سازي نرم افزاري با مقايسه نتايج عددي و تجربي، انجام شد و تطابق مناسبي بين نتايج حاصل از كار عددي با نتايج تجربي مشاهده گرديد. سپس براي هر دو نوع اتصال، تاثير افزايش طول و ضخامت بر رفتار سازه از طريق تحليل پارامتري با استفاده از مدل المان محدود، مورد مطالعه قرار گرفت.

Large and/or complicated sandwich structures are often manufactured by connecting pre-fabricated sandwich panels by means of connections, adhesive or bolts. In nearly all sandwich constructions certain types of joints have to be used for assembly but little is known about their mechanical behavior. This paper deals with the investigation of the behavior of two aluminum joints with different geometries under low velocity impact tests. These two joints are used to connecting sandwich panels with glass-epoxy skins and aluminum honeycomb core. The joints and sandwich panels are connected by means of epoxy resin. After construction of the specimens, low velocity impact tests were performed on the specimens. Finite element analysis were used to simulate the behavior of sandwich panels with connection. Verification of the numerical results was performed by comparing the numerical and experimental results. There was a good compliance between numerical and experimental results. Also, the effect of increasing the length and the thickness of the connections on the behavior of the sandwich panel was done through a parametric study using the FEM model.