بررسی تجربی و عددی تأثیر جنس، قطر و تعداد تقویت‌کننده سیم فلزی به‌عنوان تقویت‌کننده در هسته‌های فومی پنل‌های ساندویچی بر استحکام خمشی

Abstract

در پژوهش حاضر به بررسی امکان‌سنجی تأثیر پارامترهای سیم‌های مختلف فلزی به‌عنوان تقویت‌کننده در هسته‌های فومی ساندویچ پانل‌ها، جهت بهبود خواص خمشی پرداخته‌شده است. در این راستا سه پارامتر تعداد سیم‌ها (در مقیاس 1، 2و 3 عدد سیم)، جنس سیم (آلومینیومی، آهنی و فولادی) و قطر آن‌ها (75/0، 1 و 5/1 میلی‌متر) به‌عنوان پارامتر تأثیرگذار ورودی و استحکام خمشی، مدول و استحکام به وزن سازه به‌عنوان پارامترهای خروجی طراحی آزمایش انتخاب‌شده‌اند. به‌منظور ارزیابی پارامترها پس از صحه‌گذاری بر مدل عددی با استفاده از نمونه اولیه‌ی ساخته‌شده، اقدام به طراحی آزمایش توسط نرم‌افزار مینی تب (روش تاگوچی) و انجام شبیه‌سازی آزمون‌های پیشنهادی توسط نرم‌افزار آباکوس شده است. درنهایت پس از واردکردن اطلاعات به‌دست‌آمده از شبیه‌سازی در نرم‌افزار مینی تب، نمونه بهینه یابی شده انتخاب، ساخته و با نمونه تولیدشده‌ی بدون تقویت‌کننده سیمی مقایسه شده است. نتایج نشان داد که نمونه بهینه با اولویت استحکام به وزن شامل سه عدد سیم در هر طرف، جنس سیم فولادی و قطر یک میلی‌متر می‌باشد. همچنین با افزایش تعداد و قطر سیم‌ها استحکام بالاتر رفته اما در بررسی استحکام به وزن نمونه ‌این رابطه همیشه صحیح نیست. افزایش خواص سیم مورد استفاده باعث افزایش استحکام کلی پانل ساندویچی می‌شود. در نهایت نتایج نشان داد استحکام خمشی ساندویچ پانل تقویت‌شده با سه عدد سیم فولادی حدود 43 درصد، مدول خمشی حدود 80 درصد، استحکام خمشی ویژه به مقدار 21 درصد و مدول خمشی ویژه 54 درصد افزایش می‌یابد.

Keywords

• کامپوزیت
• سازه‌های ساندویچی
• پنل‌های ساندویچی
• تقویت هسته فومی
• تقویت‌کننده فلزی