نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• فاطمه اسدی طالب‌بیگی ¹
• سعید جامعی ²

¹ دپارتمان مهندسی اقیانوس، دانشگاه تگزاس ای اند ام، تگزاس، آمریکا

² گروه مهندسی دریا، دانشکده مهندسی، دانشگاه خلیج فارس، بوشهر، ایران

چکیده

از میان طیف گسترده‌ی مصالح نوین، کامپوزیت‌های مشبک در طراحی سازه‌های تحت بار، جایگزین بسیار مناسبی برای مصالح معمولی در صنایع مختلف می‌باشند. در بخش اول این مطالعه، سه چیدمان مختلف برای هسته‌های یک تیر ساندویچی در نظر گرفته شده و تاثیر شکل سلول‌ها بر رفتار مکانیکی سازه بصورت عددی بررسی شده است. ابتدا وضعیت ارتعاشی هر تیر به کمک تحلیل مودال بررسی شده و در بخش دوم با تغییر ضخامت هسته پانل‌های ساندویچی مشبک با شبکه‌های شش‌ضلعی مشابه، به بررسی عددی تاثیر ضخامت هسته بر رفتار مکانیکی کامپوزیت‌ پرداخته‌ شده است. نتایج حاکی از آن است که فرکانس طبیعی، خیز و نسبت استحکام به وزن پانل‌ها به ترتیب نزولی به چیدمان‌های مربعی، شش‌ضلعی و مثلثی تعلق داشته است. خیز و تنش معادل نتایجی بودند که از شبیه‌سازی عددی هر مدل به دست آمدند. با افزایش ضخامت هسته، نسبت استحکام به وزن به صورت چشمگیر افزایش می‌یابد، بطوریکه با افزایش هرچه بیشتر ارتفاع هسته، خیز تیر کاهش و آستانه‌ی قدرت تحمل بار و استحکام افزایش می‌یابد. در حالتی که ضخامت هسته لانه‌زنبوری برابر با ضخامت پوسته است، تنها با %25 افزایش حجم مصالح می‌توان سختی خمشی را نسبت به ورق صلب را تا 12/7 برابر رساند. مقایسه و اعتبارسنجی داده‌های به دست آمده از تحلیل عددی با نتایج آزمایشگاهی موجود نشان می‌دهد که تنها با 4 درصد اختلاف، همخوانی بسیار نزدیکی بین نتایج وجود دارد.

کلیدواژه‌ها

• انسیس
• ارتعاش آزاد
• کامپوزیت ساندویچی لانه‌زنبوری
• تحلیل عددی
• نسبت استحکام به وزن

موضوعات

• علوم غیر‌زیستی دریا
• مهندسی دریا