بررسی خواص مکانیکی سازه‌های ساندویچی چند منظوره با هسته z-پین با استفاده از شبیه‌سازی عددی دستگاه آزمایش میله فشاری هاپکینسون

استفاده از z-پین‌ها علیرغم وزن کم و اندازه‌ی کوچک، به منظور کاهش معایب کامپوزیت‌ها و سازه‌های ساندویچی، افزایش مقاومت و استحکام آنها و همچنین جلوگیری از رشد ترک، گسترش فراوانی پیدا کرده است. در این مقاله با استفاده از روش المان‌محدود، رفتار سازه‌های ساندویچی چند منظوره با هسته z-پین در نرخ کرنش‌های متوسط (بین 164 تا 327 بر ثانیه)، تحت آزمایش میله فشاری هاپکینسون مورد بررسی قرار گرفته شده‌است. اثرات نرخ کرنش و رفتار مکانیکی سازه ساندویچی چند منظوره تحت بارگذاری دینامیکی بررسی و با نتایج تجربی موجود مقایسه شده است که توافق خوبی بین نتایج وجود دارد. همچنین به بررسی پارامترهای موثر در جهت افزایش مقاومت مکانیکی سازه‌های ساندویچی با هسته‌های z-پین، مانند پرداخته شده است. این پارامترها شامل زاویه قرار گیری z-پین‌ها نسبت به افق، جنس ماده تشکیل‌دهنده و بررسی تغییر قطر z-پین‌ها می‌باشد. به طور خلاصه نتایج نشان می‌دهد که این سه پارامتر تاثیر بسزایی در افزایش تنش جریان و افزایش مقاومت نهایی سازه خواهند داشت. در انتها به مقایسه خواص مکانیکی سازه ساندویچی با هسته z-پین و هسته لانه‌زنبوری شبیه سازی شده پرداخته شده است. نتایج نشان می‌دهد که تحت شرایط وزنی و حجمی یکسان هسته، میزان مقاومت فشاری نهایی هسته ساخته شده از z-پین‌ از هسته لانه زنبوری کمتر ولی انعطاف پذیری آن بیشتر می‌باشد.