بررسی رفتار خستگی سازه های ساندویچی با پوسته های هیبریدی نامتقارن و هسته فومی تحت بارگذاری کشش ـ کشش

در این نوشتار پاسخ خستگی یک لایه چینی ساندویچی با هسته ی فومی و صفحات هیبریدی نامتقارن مورد تحقیق قرار گرفته است. لایه چینی ساندویچی مورد نظر بخشی از المان بحرانی یک سازه ی مرکب واقعی است. روش تهیه و ساخت مواد و لایه چینی ها مشابه المان بحرانی است. دو نوع الیاف شیشه ی بافته شده مشابه )۲,g ۱g( و یک نوع الیاف کربن تک جهته )c( با سیستم رزین اپوکسی در صفحات بالا و پایین هسته ی فومی به کار گرفته شده است. ترتیب لایه چینی و زوایای هر کدام از لایه ها عبارت است از: ]۱/c/c/g۲/f o a m/g۲/c/c/c/g۱[g و ]۰/۰/۰/۴۵/c o r e/$p m$۴۵/$p m$۰/۰/۰/۰[. به منظور تعیین طرحی عملی در انجام آزمایشات، ایجاد شکست نهایی در ناحیه ی سنجه و رسیدن به استحکام واقعی، دو طرح متفاوت با کمک شیوه ی f e m مورد بررسی قرار گرفت و طرح مناسب تر برای انجام آزمایش های خستگی و استاتیک نهایی انتخاب شد. نتایج تجزیه و تحلیل های اجزاء محدود با استفاده از آزمایشات استاتیکی تأیید گردید. در ادامه، آزمایشات متعدد خستگی بر روی نمونه های لایه چینی انجام شد و در نهایت وضعیت های آسیب ایجاد شده در لایه چینیِ ساندویچی تحت بار استاتیکی و خستگی تشریح گردید. نتایج نشان می دهند که استفاده از طرح زاویه دار باعث انتقال ناحیه ی شکست از محدوده ی اتصال سنجه به گیره در قطعه به محدوده ی درونی تر سنجه می شود و از این رو استحکام حاصله به مقادیر واقعی نزدیک تر است. بررسی آزمایشات خستگی در نسبت بارهای بالا نیز به نتایج مشابهی می انجامد. از چهار وضعیت آسیب تشخیص داده شده، رشد دو نوع ترک قائم و موازی با امتداد بارگذاری در داخل فوم اتفاق می افتد. با افزایش نسبت بار، طول ترک موازی با امتداد بارگذاری که به دنبال ترک قائم ایجاد می شود کاهش می یابد.