هاشم مظاهری

سازه های ساندویچی میتوانند در ابعاد و وزن های مختلفی تهیه شوند که در این مقاله هدف بررسی ساختار مختلف ساندویچی تحت شرایط یکسان سازی شده ابعادی و وزنی می باشد. شرایط ابعادی به سادگی در این ساختارها قابل اعمال هستند ولی شرایط وزنی با تعریف کردن وزن نسبی برای هر سلول موج دار در هسته ها قابل اجرا می باشند. در این مقاله یک ساختار پنج لایه متقاطع که دارای دو صفحه رویی و سه هسته موج دار می باشد، مورد مطالعه خمشی قرار می گیرد تا تاثیر وزن در رفتار این نوع سازه ها بررسی شود. ابتدا ساختارهای مختلف ساندویچی توسط نرم افزار ABAQUS تا ناحیه الاستیک مورد مدل سازی قرار گرفته و سپس صحت این بررسی ها با مقایسه نتایج تجربی ارزیابی می گردد. بهینه سازی در ساختار ساندویچی بر اساس تغییر در هندسه منافذ هسته های مرکزی و یا عدم تغییر آن ها قابل اجرا می باشد. اگر سازه های ساندویچی در حالتی که هسته های مرکزی سازه های مختلف ساندیچی مطابق شرایط هندسی هسته های سازه ساندویچی اولیه مورد آزمایش قرارگیرند در این صورت سه حالت اختلاف فاز بین هسته های خارجی، تغییر جهت گیری بین هسته های مرکزی و یا توزیع ضخامت رویه ها در بین هسته های مرکزی می تواند مورد توجه واقع شوند. این تحقیقات نشان می دهد که اختلاف فاز بین هسته های خارجی در استحکام خمشی سازه تاثیر کمی دارند و بهینه سازی بر مبنای آن معقول نمی باشد. در حالتی که سازه ساندویچی هفت لایه با توزیع ضخامت رویه ها تحت وزن یکسان با سازه پنج لایه، آزمایش شوند آنگاه در جهت قرارگیری 0/90/0 لزوما سازه ساندویچی هفت لایه کارکرد مطلوب تری پیدا نمی کند و در واقع تحت این شرایط جاذب انرژی سازه پنج لایه بهتر می گردد. بررسی دیگر که درخصوص طریقه جهت گیری بین هسته ها می باشد، ثابت می کند، ساختاری که در آن مقاومت خمشی هسته های خارجی لحاظ گردد به علت شرایط تاثیرگذاری بیشتر که نسبت به هسته داخلی دارا هستند، سبب رفتار بهینه تری در ساختار نهایی می گردند. بهینه سازی براساس بررسی تغییر هندسی منافذ ذوزنقه ای شکل توسط نرم افزار MATLAB و به کمک الگوریتم ژنتیک صورت می گیرد. در این مطالعات صورت گرفته، تاثیر قید وزن مشهود می باشد و درواقع سازه ساندویچی بهینه سازی شده تحت تنها قید ابعادی دارای حدودا 20 درصد بهبود مقاومت خمشی نسبت به سازه ساندویچی بهینه شده تحت قید وزنی و ابعادی دارا می باشد