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

در این تحقیق، اثر جنس و ضخامت لایه میانی بر جذب انرژی ورق‌های فلزی الیافی (FML) با مقطع مربعی تحت بار محوری شبه استاتیکی به‌صورت تجربی و عددی مورد بررسی قرار گرفته است. چهار لایه میانی شیشه-اپکسی، کربن-اپکسی، فوم پلی‌یورتان و آلومینیوم 2024 برای ساخت نمونه‌ها در نظر گرفته شد. درحالی‌که لایه‌های درونی و بیرونی تمامی نمونه‌ها، آلومینیوم 2024 انتخاب شده است. نمونه‌ها با استفاده از دستگاه پرس با جابجایی و سرعت یکسان فشرده شدند و ویژگی جذب انرژی آن‌ها شامل نیروی بیشینه، نیروی متوسط لهیدگی، انرژی جذب شده و تعداد چین‌خوردگی هر مورد مطالعه و مقایسه شد. سپس، شبیه‌سازی عددی بر روی نمونه‌ها انجام و مدل عددی به‌وسیله آزمایش‌های صورت گرفته اعتبار سنجی شد. حال، به‌وسیله 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 می‌باشد. 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 نمونه‌های است که ضخامت هر سه لایه تشکیل‌دهنده آن با هم برابر هستند.