یکی از نقاط ضعف پانلهای ساندویچی اتصالات آنها می باشد که کاربرد گسترده آنها را تحت تاثیر قرار می دهد. اتصال t شکل پانلهای ساندویچی یکی از متداول ترین این اتصالات می باشد. این مقاله به بررسی عددی این اتصال تحت بارگذاری استاتیکی می پردازد. نتایج حاصل از حل عددی با نتایج تست تجربی موجود در مراجع گذشته صحه گذاری شده اند. در حالت کلی، نیروی شکست پیش بینی شده توسط حل عددی با نتایج تست تجربی موجود در مراجع گذشته از توافق خوبی برخوردار است. برای مدلسازی چسب موجود در اتصال، از المان های تماسی و مدل ماده منطقه چسبنده استفاده شده است. همچنین با استفاده از کد نوشته شده در نرم افزار ansys قابلیت آسیب برای هسته پانلهای ساندویچی تعریف شده است. در نتیجه هر دو مد شکست اتصال t شکل (شکست برشی هسته و گسیختگی چسب) بررسی شده است. در مدلسازی پانلهای ساندویچی، از چهار فوم divinycell h100, h160, h250 ,hcp70 استفاده شده است تا کارایی اتصال در شرایط مختلف موادی بررسی شود. در ادامه برای بررسی اثر هندسه اتصال، با تغییر زاویه فوم مثلثی، 9 مدل مختلف هندسی ساخته شد. بررسی ها نشان دادند که تغییر جنس هسته پانل ساندویچی، علاوه بر تغییر مد شکست اتصال، باعث افزایش چشمگیر نیروی شکست اتصال می گردد.

در این پایان نامه، به منظور بررسی رفتار مکانیکی ساندویچ پانلهای متداول و پر کاربرد در صنایع دریایی، ابتدا نسبت به ساخت 2 نوع سازه ساندویچی با جنس پوسته مشترک فایبرگلاس متشکل از پنج لایه الیاف بافته شده شیشه به عنوان الیاف و همچنین رزین اپوکسی به عنوان ماتریس و همچنین 2 نوع متفاوت فوم هایpvc و polyurthane به عنوان هسته ساندویچ ها اقدام گردیده است،که علت انتخاب این نوع از ساندویچ پانلها بدیع بودن زمینه بررسی،کاربرد وسیع در صنایع و امکان ساخت درداخل کشور بوده است. سپس با انجام تستهای مکانیکی برشی و پیچشی به صورت مجزا به بررسی رفتار مکانیکی نمونه پرداخته شده است و در پایان با مدل سازی تست های انجام گرفته توسط نرم افزار abaqus ، به تحلیل عددی رفتار سازه و تاثیر عوامل مختلف از جمله ابعاد، و خواص مکانیکی هسته و پوسته بر نتایج خروجی پرداخته شده است، و در پایان به مقایسه و تحلیل نتایج خروجی حاصل از تست های مکانیکی و حل عددی پرداخته شده است.

فرض شده است که تمامی خواص مواد رویه‏ها و هسته وابسته به دما باشد و تغییرات خواص رویه‏های هدفمند در راستای ضخامت آن‏ها نیز با توابع توانی و نمایی تعریف شده است. ضمناً، فرض شده است که تغییرات دما تنها در راستای ضخامت رویه‏ها و هسته وجود داشته باشد. در این حالت، توابع توزیع دما در هر یک از رویه‏های هدفمند و هسته با حل یک معادله انتقال حرارت حالت پایدار بدست آمده است. معادلات حاکم با استفاده از اصل همیلتون بدست آمده و از یک رویکرد جدید برای کاهش معادلات از بیست و هفت معادله به پانزده معادله استفاده شده است. ضمناً، این معادلات برای انواع متقارن و نامتقارن صفحات ساندویچی با رویه‏های هدفمند حل شده است. برای پیش گویی تاریخچه نیروی تماس ناشی از برخورد عرضی شبه استاتیکی توسط ضربه زننده الاستیک، ایزوتروپیک و کروی بر صفحه ساندویچی، از یک مدل جرم و فنر دو درجه آزادی استفاده شده است. در مدل جرم و فنر، ابتدا جرم موثر و سفتی موثر صفحه ساندویچی در محل تماس به روش تحلیلی محاسبه شده، سپس سفتی تماس اصلاح شده با استفاده از یک روش تکراری بدست آمده است. در بخش نتایج عددی، تاثیر پارامترهای مختلف از قبیل توزیع دما در رویه‏ها و هسته، کرنش‏های غیر خطی، وابستگی خواص مواد به دما، نسبت پهنا به ضخامت، نسبت ضخامت هسته به ضخامت رویه، نسبت جرم ضربه زننده به جرم صفحه و سرعت ضربه زننده بر پاسخ دینامیکی صفحه ساندویچی با رویه‏های هدفمند مطالعه شده است. ضمناً، نتایج تحلیلی یک بار هم با فرض میدان جابه‏جایی کلاسیک (clpt) برای رویه‏ها بدست آمده و مقایسه نتایج clpt و fsdt نشان می دهد که با افزایش ضخامت رویه‏های هدفمند، دقت نتایج clpt نسبت به نتایج fsdt کاهش می‏یابد. صفحه ساندویچی تعریف شده، در نرم افزار abaqus نیز مدل سازی شده و سپس نتایج تحلیلی هم با نتایج المان محدود بدست آمده از نرم افزار و هم در حالت‏های خاص با نتایج کار محققین دیگر مقایسه شده است. هماهنگی خوبی (1) بین نتایج تحلیلی و نتایج بدست آمده از المان محدود و همچنین (2) بین نتایج تحلیلی و نتایج بدست آمده توسط محققین دیگر مشاهده می‏شود.

سازه های ساندویچی مدرن معمولا از دو رویه کامپوزیتی و یک هسته از جنس فوم یا لانه زنبوری با مقاومت کم تشکیل می گردند. انعطاف پذیری بالای هسته در این سازه ها منجر به اختلاف در میزان جابجایی در رویه های بالایی و پایینی شده و در اثر تغییر در ارتفاع هسته، جابجایی در سطح مقطع از الگویی غیر خطی تبعیت می نماید. با توجه به حساسیت بالای این سازه ها ، مطالعه رفتار آنها در برابر ضربه همواره از اهمیت ویژه ای برخوردار بوده است. گام نخست در مطالعه تاثیر ضربه، ارائه مدلی جهت تخمین نیروی تماس و پیش بینی رفتار کلی سازه می باشد، که این مهم در گرو دستیابی به یک تئوری جامع در زمینه بررسی رفتار سازه های ساندویچی می باشد. بیشتر تحقیقات انجام یافته با فرض عدم تغییر ارتفاع هسته یعنی انعطاف ناپذیری هسته صورت پذیرفته است. لذا با توجه به اینکه تئوری های متداول قادر به پیش بینی اثرات موضعی و تغییر شکل ها در راستای هسته نمی باشند، ارائه یک مدل تحلیلی مرتبه بالا که قادر به مدلسازی اثرات انعطاف پذیری هسته باشد، ضروری است. به همین منظور در این پایان نامه، مدل مرتبه بالای پوسته ساندویچی با هسته انعطاف پذیر ارائه گردیده است. در این تئوری بر خلاف تئوری های متداول هیچ محدودیتی بر میدان جابجایی هسته اعمال نمی گردد و اثرات مرتبه بالا پس از حل الاستیسیته معادلات تعادل هسته ظاهر می گردند، به این ترتیب مدهای ارتعاشی ناشی از جابجایی نسبی رویه ها که منتج از انعطاف پذیری هسته میانی است، قابل پیش بینی خواهند بود. پس از معرفی تئوری فوق ابتدا ارتعاشات پوسته ساندویچی با هسته انعطاف پذیر مطالعه گردیده، در ادامه به منظور مطالعه پاسخ پوسته در برابر ضربه با سرعت پایین یک مدل ترکیبی مرتبه بالا بر مبنای تئوری ارائه شده در بخش نخست ارائه گردیده و رفتار سازه با استفاده از این مدل مورد بررسی قرار می گیرد.

سازه های ساندویچی از دو رویه کامپوزیتی و یک هسته از جنس فوم یا لانه زنبوری با مقاومت کم تشکیل می گردند. انعطاف پذیری بالای هسته در این سازه ها منجر به اختلاف در میزان جابجایی در رویه های بالایی و پایینی شده و در اثر تغییر در ارتفاع هسته، جابجایی در سطح مقطع از الگویی غیر خطی تبعیت می نماید. در یک سازه ساندویچی با هسته میانی انعطاف پذیر، فرض یکسان بودن خیز رویه های بالایی و پایینی و نیز فرض تغییرات خطی جابجایی های صفحه ای در جهت ضخامت هسته میانی، از دقت کافی برخوردار نخواهد بود. بنابراین تحلیل این سازه ها با استفاده از روش های کلاسیک همراه با خطا خواهد بود. علاوه بر این که در تئوری های متداول شرایط مرزی یکسانی برای رویه ها و هسته فرض می گردد. این رویکرد جدید در تحلیل سازه های ساندویچی نخستین بار توسط فروستیگ ارائه گردید و به عنوان تئوری مرتبه بالای سازه های ساندویچی شناخته می شود. بیشتر تحقیقات انجام یافته با فرض عدم تغییر ارتفاع هسته یعنی انعطاف ناپذیری هسته صورت پذیرفته است. لذا با توجه به اینکه تئوری های متداول قادر به پیش بینی اثرات موضعی و تغییر شکل ها در راستای هسته نمی باشند، ارائه یک مدل تحلیلی مرتبه بالا که قادر به مدلسازی اثرات انعطاف پذیری هسته باشد، ضروری است. به همین منظور در این پروژه مدل مرتبه بالا برای پوسته مخروطی ساندویچی با دو رویه بالا و پایین کامپوزیتی و هسته انعطاف پذیر استفاده شده است. در این تئوری بر خلاف تئوری های متداول هیچ محدودیتی بر میدان جابجایی هسته اعمال نمی گردد و اثرات مرتبه بالا پس از حل الاستیسیته معادلات تعادل هسته ظاهر می گردند. پس از معرفی تئوری فوق کمانش پوسته مخروطی ساندویچی با هسته انعطاف پذیر مطالعه شده است.

ایمپلنت های دندانپزشکی در طی سالها مورد مطالعه قرار گرفته اند تا جایگزین دندانهای از بین رفته شوند. موفقیت ایمپلنت ها شدیداً وابسته به پایداری و مقاومت آنها تحت نیروهای وارده و کمینه بودن تنش در استخوان فک کاشت شده در آن می باشند. جهت کاهش توزیع تنش در استخوان و در اطراف ایمپلنت کاشت شده، ایمپلنت ها در اندازه ها و شکل های مختلفی ساخته می شوند. به دلیل بارهای مکانیکی مکرر وارده به ایمپلنت و قرار گرفتن در معرض تنش های مکانیکی، تحلیل خستگی مکانیکی و محاسبه ی عمر مفید آن امری ضروری است. هدف از این تحقیق تحلیل عددی و سه بعدی فک دارای ایمپلنت، تحت بار گذاری مکانیکی مکرر و حرارتی می باشد. به این منظور، استخوان فک در نرم افزار سالیدورکس مدل شده و جهت دستیابی به مدل هر چه دقیقتر، استخوان فک به صورت یک ماده ی ایزوتروپیک خطی در نظر گرفته شده است. همچنین ایمپلنت های ساده و v شکل، مدل شده و در استخوان کاشت شده اند. بارگذاری ها در دو حالت مکانیکی و حرارتی به مدل اعمال شده اند. بار مکانیکی به صورت گشتاور سفت کنندگی به اباتمنت به علاوه نیروی جویدن به سطح بالای تاج و بار حرارتی نیز به صورت شار حرارتی به کل سطح تاج دندان اعمال شده اند. نتایج بدست آمده از تحلیل مکانیکی، گویای این مطلب می باشند که در مجموعه ایمپلنت، قطعه بحرانی از منظر شکست خستگی اباتمنت می باشد. دلیل آن این است که در اثر گشتاور سفت کنندگی، در اباتمنت پیش بار کششی مکانیکی بوجود می آید . تنش های ایجاد شده در ایمپلنت، عموماً فشاری هستند. در نتیجه احتمال بروز شکست خستگی کم است و بیشتر احتمال کند گی در بعضی قسمتهای آن پیش بینی می شود. در حالت اسئوانتگریشن کامل (استخوان سازی کامل) شکل ایمپلنت تاثیری در توزیع تنش ندارد. نتایج تحلیل حرارتی ، تغییرات دمایی در استخوان فک را حدوداً 5 درجه سانتیگراد در دو حالت نوشیدن مایعات سرد یا گرم نشان می دهد. تغییرات دمایی در کل مجموعه فک و استخوان در این دو حالت، تا حدود 15 درجه پیش بینی می شود. عموماً مقادیر تنش های حرارتی در برابر مقادیر تنش مکانیکی بسیار ناچیز می باشند و در نتیجه در تحلیل تنش، از اثرات تنش های حرارتی صرف نظر شده است.

امروزه سازه های ساندویچی کامپوزیتی در صنایع هوا و فضا، کشتی سازی و ... ، به دلیل وزن سبک آنها و مقدار بالای نسبت سفتی بر وزن شان کاربرد وسیعی پیدا کرده اند که اکثرا" در هسته آنها موادی با وزن کم مانند هسته فومی، هسته لانه زنبوری و هسته های مشبک استفاده شده است. در این پژوهش نوعی از پانل های ساندویچی ساخته شده است که هسته آن با الیاف شیشه به صورت مشبک طراحی شده است و سپس سازه تحت تست خمش و کشش قرار گرفته شده است و در نهایت در نرم افزار آباکوس مدل سازی شده است نتایج عددی و آزمایشگاهی برای رسیدن به ساختار مطلوبتر از نظر مقاومت سازه در برابر خمش و کشش، بایکدیگر مقایسه شده اند. فاصله بین ریب ها در هسته با درصد حجمی یکسان الیاف در کل سازه و همچنین زاویه ریب ها با سطح افق به-عنوان متغییر در نظر گرفته شده است که در تست خمش در هنگامیکه فاصله ریب ها از یکدیگر کمتر بوده و همچنین زاویه ریب ها نسبت به افق 45 درجه می باشد به ساختار مطلوبتری که در برابر خمش ،مقاومت بیشتری را از خود نشان می دهد رسیده ایم، درحالی که در تست کشش زمانی که فاصله بین ریب ها کمترین مقدار ممکن را دارند و زاویه ریب ها با سطح افق صفر درجه و 90 درجه می باشد به ساختاری مطلوبتری دست پیدا کرده ایم .

استفاده از کامپوزیت ها در عصر کنونی، همگام با پیشرفت الیاف مختلف از جمله کربن و بازالت و آرامید در کاربردهای گوناگون از بناهای عمرانی تا انواع وسایل نقلیه و صنایع نظامی گسترش یافته است. البته باید خاطرنشان کرد که نقطه ضعف اصلی کامپوزیت ها ترک های ریزی است که در کامپوزیت بر اثر اعمال نیرو ایجاد شده و منجر به آسیب دیدگی های بزرگ می شود. این آسیب دیدگی ها بر خواص مختلف قطعه تاثیر گذاشته، در نهایت منجر به از بین رفتن قطعه می گردد. برای جلوگیری از تخریب قطعه لازم است در ابتدا از گسترش ترک ها ممانعت نموده و سپس قطعه را ترمیم کرد. ترمیم ترک ها که یکی از مهمترین مسائل مطرح شده در مورد کامپوزیت ها است. یکی از موثرترین این روش ها، استفاده از فرآیند خودترمیم شوندگی است که به روش های متنوعی انجام می گیرد. از متداول ترین روش ها می توان به پرکردن الیاف توخالی و یا کپسول ها با رزین و قراردادن آن ها درون کامپوزیت اشاره نمود. به این ترتیب پس از انتقال نیرو از قطعه به دیواره ی الیاف توخالی یا کپسول ها، شکست در آن ها رخ داده و مواد ترمیم کننده ی خروجی از آن ها با واکنش دادن در ناحیه ی ترک خورده، فاز جامد تشکیل داده، موجب انسداد ترک می گردند. در این کار تحقیقاتی جهت ساخت کامپوزیت های خودترمیم شونده، ابتدا مواد ترمیم کننده (رزین اپوکسی 5052 و هاردنر) درون الیاف توخالی از جنس شیشه و به قطر خارجی متوسط 400 میکرومتر و با درصدهای حجمی 1%، 3% و 5% ذخیره گشته و سپس در داخل نمونه های رزین اپوکسی و کامپوزیت زمینه ی اپوکسی تقویت شده با الیاف بازالت (1و 2 درصد حجمی)، قرار داده شده اند. در ابتدا درصد الیاف بهینه و زمان ترمیم مناسب مشخص شده است و سپس به منظور بررسی چگونگی انجام عملیات ترمیم، آزمون های خمش سه نقطه ای، کشش و ضربه بر نمونه های رزین و کامپوزیت انجام شده است. طبق نتایج آزمایش ها از این روش می توان جهت افزایش کارایی نمونه تحت بار خمشی و ضربه استفاده نمود؛ ولی در آزمون کشش تاثیر عمده ی فرآیند خودترمیمی بر اثر وجود الیاف پرشده در نمونه ها محسوس نمی باشد. همچنین ازدیاد درصد حجمی الیاف خردشده بازالت سبب افزایش استحکام می گردد و تاثیری بر اثر بخشی ترمیم ندارد.

در این تحقیق تحلیل دینامیکی غیرخطی ورق های ساندویچی که رویه های آن کامپوزیتی با سیمهای حافظه دار می باشند، با در نظر گرفتن تغییرات لحظه ای کسر حجمی مارتنزیتی و خواص مواد در نقاط مختلف سازه به طور پیوسته، بررسی شده است. معادلات سینماتیکی تغییر فاز آلیاژهای حافظه دار با معادلات حرکت کوپله بوده که منجر به غیرخطی و پیچیده تر شدن معادلات می شود. بدین منظور برای حل معادلات، یک روش نموی تکراری بر اساس فرمولاسیون اجزاء محدود گذرای غیرخطی به همراه یک الگوریتم تغییر فاز دینامیکی ارائه شده است. نتایج بیانگر کاهش ارتعاشات سازه می باشد که ناشی از استهلاک انرژی به دلیل تغییر فاز سیم های حافظه دار می باشد. برای مدلسازی رفتار شبه الاستیک و همچنین اثر حافظه داری آلیاژهای حافظه دار از مدل برینسون استفاده شده است. در این تحقیق تحلیل دینامیکی غیرخطی سازه های مختلف اعم از تیر کاملا حافظه دار، تیر چند لایه کامپوزیتی حافظه دار، تیر ساندویچی حافظه دار، ورق چند لایه کامپوزیتی حافظه دار و نهایتا ورق ساندویچی با رویه های کامپوزیتی حافظه دار و هسته انعطاف پذیر بررسی شده است. برای تحلیل دینامیکی تیر ساندویچی، در ابتدا یک المان مرتبه بالا براساس تئوری مرتبه بالای ساندویچی ارائه شده و سپس با استفاده از این المان فرمولاسیون اجزاء محدود غیرخطی تیر ساندویچی حافظه دار انجام شده است. همچنین برای تحلیل ورقهای چند لایه کامپوزیتی حافظه دار از فرمولاسیون متحدالشکل ارائه شده توسط کررا استفاده شده است. به عبارتی فرمولاسیون متحدالشکل، یک مدل کلی می باشد که قادر به مدلسازی بسیاری از تئوریهای موجود می باشد. از آنجایی که در این تحقیق با یک مساله المان محدود گذرای غیرخطی یک ورق چند لایه ساندویچی مواجه هستیم، بنابراین نیاز به یک تئوری می باشد که دارای دقت بالا و در عین حال حجم محاسبات پایینی باشد. بدین منظور در این تحقیق در ابتدا یک مدل هیبریدی جدید در چهارچوب کاری متحدالشکل کررا ارائه گردیده است که علیرغم در نظر گرفتن پیوستگی تنشهای عرضی دارای درجات آزادی کمتر (مستقل از تعداد لایه ها) و دقت بالایی بوده و سپس با استفاده از این مدل، فرمولاسیون اجزاء محدود غیرخطی ورق ساندویچی با رویه های کامپوزیتی حافظه دار انجام شده است. در این راستا اثرات حرارتی و همچنین خواص هسته وابسته به دما نیز در نظر گرفته شده اند. به عبارتی با افزایش دما خواص هسته کاهش می یابد و باعث کاهش سفتی سازه می گردد در صورتیکه آلیاژ حافظه دار با افزایش دما به علت تنشهای بازیابی کششی (ناشی از اثر حافظه داری) خواصی بر عکس را از خودشان نشان می دهد. بنابراین می توان از سیم های حافظه دار در رویه های ورق ساندویچی، برای بهبود پاسخ دینامیکی که از اهمیت خاصی برخوردار می باشد، استفاده نمود چرا که سفتی سازه ساندویچی عادی با افزایش دما، به علت کاهش خواص هسته کاهش می یابد، ولی در صورت استفاده از سیمهای حافظه دار می توان از این اثرات جلوگیری کرد و برعکس خواص را در دماهای بالا بهبود بخشید.

آلیاژهای حافظه دار، به دسته ای از آلیاژها گفته می شود که قادر هستند تغییر شکل و کرنش های دائمی که بر آن ها اعمال می شود را بازیابی نموده و در نهایت، به شکل اولیه ی خود بازگردند. امروزه استفاده از سیم آلیاژ حافظه دار در کامپوزیت های پلیمری پیشرفت چشم گیری پیدا کرده است. در تحقیقات پیشین بر روی کامپوزیت های پلیمری تقویت شده با سیم آلیاژ حافظه دار اثر ناحیه بین وجهی سیم و ماتریس کمتر مورد بررسی قرار گرفته است در حالی که ناحیه بین وجهی میان سیم آلیاژحافظه دار و ماتریس نقش بسزایی بر روی خواص مکانیکی ماده ی مرکب دارد. در این پژوهش ابتده آزمایش های تجربی مانند آزمایش کشش ساده روی سیم آلیاژ حافظه دار و آزمایش بیرون کشیدگی انجام شد و با توجه به نتایج حاصل از این آزمایش ها یک مدل عددی از المان حجمی معرف حاوی سیم آلیاژ حافظه دار در نرم افزار انسیس مدل شد و خواص حدواسط در آن به وسیله مدل ناحیه چسبنده مورد بررسی قرار گرفت. با توجه به آزمایش ها و نتایج حل عددی، تاثیر پیش کرنش بر نیروی بیرون کشیدگی و همچنین تاثیر کوتاه یا بلند بودن الیاف (نسبت به طول المان) و همچنین مستقیم یا غیر مستقیم بون سیم آلیاژ حافظه دار (داخل المان حجمی معرف) بر روی خواص مکانیکی المان حجمی معرف به دست آمد.

این پژوهش شامل دو بخش است. در بخش نخست پاسخ پلاستیک پوسته های استوانه ای بسته تحت انفجار داخلی توسط شبیه سازی عددی بررسی شده است. این پوسته ها از آلومینیوم است. شبیه سازی عددی به روش لاگرانژی-اویلری کوپل شده انجام شد. ایجاد انعکاس ماخ بر روی ورقهای انتهایی مشاهده و مشخص شد که فشار ایجاد شده در ناحیه ای که ماخ استم به آن برخورد کرده است، بسیار بیشتر از دیگر نقاط است. این موضوع موجب ایجاد پارگی در تکیه گاهها پیش از انجام فرایند تغییرشکل پلاستیک میگردد. مقایسه بیشینه تغییرشکل شعاعی بهدست آمده از این تحقیق با نتایج آزمایشها نشان داد همگرایی میان نتایج بیش از%21 است. همچنین شبیه سازی به روش مذکور بهترین روش بررسی مسائل انفجار داخلی است. علاوه بر آن حالات واماندگی نیز شبیه سازی شد و توافق خوبی با آزمایش ها مشاهده شد. در بخش دوم انبساط، گسیختگی و رفتار پس از گسیختگی پوسته استوانهای در حالت پر از ماده منفجره c4 با استفاده از روش هیدرودینامیک ذرات هموار شبیهسازی شد. شبیهسازیها برای دو حالت چاشنی در مرکز و چاشنی در ابتدای پوسته انجام شد. پروفیل تغییر شکل انبساطی در این دو حالت با هم مقایسه شد. همچنین به وسیله روش هیدرودینامیک ذرات هموار، شبیهسازی فرایند تشکیل ترکش انجام شد. با استفاده از این روش الگوی توزیع فضایی ترکشها، جرم، اندازه و نیز سرعت حد آنها قابل حصول است. در حالیکه در روشهای معمول مانند روش حذف المان به دلیل نقض قانون بقای جرم در دامنه مسئله، این موارد به درستی شبیه سازی نمی شود.

پانلهای ساندویچی کاربردهای روز افزونی در صنایع پیشرفته به خصوص صنایع هوایی دارند. در این سازه ها با قرار گرفتن یک هسته سبک و نرم در میان دو رویه نازک و سفت، یک سازه سبکی حاصل می شود که سفتی خمشی در واحد وزن بالایی دارد. پانلهای ساندویچی در طی عمر کاری خود، معمولا در معرض ضربه های عرضی ناشی از اشیای خارجی قرار می گیرند که بسیاری از آنها در محدوده ضربه سرعت پایین قرار دارند. یک تحلیل ضربه سرعت پایین دقیق مستلزم استفاده از قانون برخورد مناسب می باشد. در پژوهش حاضر، ابتدا قانون برخورد hoo fatt و park ارتقا داده می شود. قانون برخورد hoo fatt و park برای ورقهای ساندویچی تخت و با صفر فرض نمودن ماتریس کوپلینگ بین خمش و کشش و همچنین مولفه های کوپلینگ بین برش و کشش و کوپلینگ بین خمش و پیچش در رویه های کامپوزیتی چندلایه ای حاصل شده است. در پژوهش حاضر تلاش می شود تا با ارتقا دادن قانون برخورد مذکور، یک قانون برخورد برای پانلهای ساندویچی کامپوزیتی دو انحنایه با در نظر گرفتن ترمهای کوپلینگ اشاره شده بدست آید. در ادامه، به تحلیل مسئله ضربه سرعت پایین پانلهای ساندویچی دوانحنایه مورد نظر با شرایط مرزی بستر صلب و تکیه گاه ساده، پرداخته می شود و پاسخ ضربه به صورت تاریخچه های خیز و نیرو بدست می آید. در نهایت پیش بینی شروع آسیب ناشی از فرورفتگی استاتیکی و ضربه سرعت پایین در پانل ساندویچی مورد مطالعه انجام می گیرد که برای آسیب رویه ها از معیارهای کرنش کششی بحرانی و تسای - وو و برای آسیب هسته از معیار تنش برشی عرضی بحرانی استفاده می شود. از آنجا که در ادبیات موضوع، هیچ پژوهشی راجع به تحلیل فرورفتگی، ضربه و پیش بینی شروع آسیب در پانلهای ساندویچی کامپوزیتی دو انحنایه، موجود نمی باشد، بنابراین برای صحه گذاری نتایج، از نتایج حاصل از شبیه سازی عددی با نرم افزار abaqus و همچنین نتایج تحقیقات دیگران برای حالتهای خاص پانل ساندویچی دو انحنایه مثل حالت ورق ساندویچی استفاده می گردد.

در این پایان‏نامه ناپایداری کمانش پنل‏های ساندویچی با هسته‏ انعطاف‏پذیر بررسی شده است. ابتدا معرفی اجمالی از مدل‏های محاسباتی پنل‏های ساندویچی با هسته‏ تراکم‏پذیر و تراکم‏ناپذیر ارائه شده است. در فصل بعدی معادلات تعادل(equations of equilibrium)و معادلات حاکم بر تعادل(governing equations) پنل‏های ساندویچی با هسته‏ انعطاف‏پذیر با استفاده از فرضیات مختلفی در قالب سه مدل محاسباتی استخراج شده است: در مدل نخست برای استخراج معادلات تعادل در هسته و رویه‏ها به ترتیب از تئوری سه بعدی الاستیسیته و تئوری کلاسیک ورق‏ها استفاده شده است. در مدل دوم هسته و رویه‏ها با تئوری برشی مرتبه‏ سوم مدل‏سازی شده‏اند و برای اطمینان از دقت پاسخ‏ها مدل محاسباتی سوم ارائه شده است که در آن هسته و رویه‏ها به ترتیب با تئوری برشی مرتبه‏ پنجم و سوم مدل‏سازی شده‏اند. اتصال کامل رویه‏ها به هسته در تمامی مدل‏های محاسباتی برقرار است. پنل تحت بارگذاری درون صفحه‏ای روی لبه های رویه ها می باشد. شرایط مرزی تکیه گاهی پنل مفصلی ساده است و روی رویه ها اعمال می گردد. از روش انـرژی و اصل همـیلتون جهت استخراج معادلات تعادل و شرایط مرزی مورد نیاز استفاده شده است. فرض شده که هسته قابلیت تحمل تنش های برشی و نرمال صفحه ای را دارد و اثرات آنها در استخراج دستگاه معادلات پنل لحاظ شده است. تحلیل در منطقه الاستیک می باشد و از اثرات درجه حرارت و رطوبت صرف نظر می شود. بار بحرانی کمانش در مودهای مختلف و در شرایط هندسی گوناگون، مانند انواع ضریب منظری و نسبت های ضخامت بدست می آید. دستگاه معادلات حاکم بر مساله با استفاده از روش ناویر حل شده است. بار بحرانی کمانش برای پنل‏های ساندویچی با مشخصات منتخب با استفاده از هر سه مدل استخراج شده است. این نتایج در تطابق کامل با یکدیگر قرار دارند. در فصل بعدی اثر همزمان سه پارامتر پنل روی مد بحرانی کمانش پنل‏های ساندویچی بررسی شده است. این سه پارامتر عبارتند از: نسبت طول به عرض پنل، سفتی هسته و ضخامت هسته. در پایان این فصل با مراجعه به نمودار‏های ارائه شده با دانستن سه پارامتر مذکور، مد بحرانی کمانش پنل ساندویچی در دسترس می‏باشد. در پایان این پایان‏نامه ایده‏هایی برای ادامه‏ فعالیت روی پنل‏های ساندویچی با هسته انعطاف پذیر ارائه شده است.