مطالعه اثر جنس و ضخامت لایه میانی بر جذب انرژی شبه استاتیکی ورق های فلزی الیافی

در این تحقیق، اثر جنس و ضخامت لایه میانی بر جذب انرژی ورق های فلزی الیافی (FML) با مقطع مربعی تحت بار محوری شبه استاتیکی به صورت تجربی و عددی مورد بررسی قرار گرفته است. چهار لایه میانی شیشه-اپکسی، کربن-اپکسی، فوم پلی یورتان و آلومینیوم 2024 برای ساخت نمونه ها در نظر گرفته شد. درحالی که لایه های درونی و بیرونی تمامی نمونه ها، آلومینیوم 2024 انتخاب شده است. نمونه ها با استفاده از دستگاه پرس با جابجایی و سرعت یکسان فشرده شدند و ویژگی جذب انرژی آن ها شامل نیروی بیشینه، نیروی متوسط لهیدگی، انرژی جذب شده و تعداد چین خوردگی هر مورد مطالعه و مقایسه شد. سپس، شبیه سازی عددی بر روی نمونه ها انجام و مدل عددی به وسیله آزمایش های صورت گرفته اعتبار سنجی شد. حال، به وسیله مدل عددی اعتبار سنجی شده، اثر تغییر ضخامت لایه میانی برای یافتن ضخامت بهینه، مطالعه شد. نتایج پژوهش نشان داد که نمونه ساخته شده با لایه میانی الیاف کربن، بیشترین میزان جذب انرژی و نیروی متوسط را دارا می باشد. همچنین، نمونه با لایه میانی فوم کمترین بازدهی را از خود نشان داد. سرانجام با تغییر ضخامت لایه میانی نتیجه شد که بهترین عملکرد مربوط به نمونه های است که ضخامت هر سه لایه تشکیل دهنده آن با هم برابر هستند.

Keywords:

ورق فلزی الیافی , جذب انرژی , شبیه سازی عددی , مواد مرکب