بررسی تحلیلی و عددی تیر‏های ساندویچی هدفمند تحت بار موضعی و خواص وابسته به دما

نوع مقاله: مقاله مستقل

نویسندگان

1 مربی، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد ایلام، ایلام

2 استادیار، دانشکده مهندسی صنایع و مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد قزوین، قزوین

چکیده

تحلیل تیر های ساندویچی با رویه ‏های هدفمند تحت بارهای موضعی از نوع فرورفتگی (indentation) در شرایط دمایی مختلف انجام شده است. برای رویه‏ های هدفمند از تئوری برشی مرتبه اول و برای توزیع خواص در رویه‏ ها از توابع توانی استفاده شده و تمامی خواص وابسته به دما می ‏باشند. دو مقیاس طول انتشار بار برای تیر ساندویچی مذکور تعریف و در شرایط مختلف به صورت تحلیلی و همچنین با استفاده از المان محدود (ANSYS) محاسبه شده اند، که رفتار تیر ساندویچی تحت بار های موضعی با طول موج‏ های مختلف را توصیف می‏کنند. این مقیاس های طول انتشار وابسته به خواص مادی و خواص هندسی تیر ساندویچی می باشند و مشخص می کنند زمانی که یک بار خارجی بر رویه بالایی تیر وارد می شود، چه طولی از رویه ها و هسته را تحت تاثیر خود قرار می دهند. نتایج تئوری محاسبه شده در این تحقیق، با نتایج المان محدود و همچنین در شرایط خاص با نتایج محققین دیگر مقایسه شده و هماهنگی قابل قبولی بین آن‏ ها مشاهده می‏شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Hui SS, Li SR (2008) Postbuckling of sandwich plates with FGM face sheets and temperature-dependent properties. Composites: Part B 39: 332-344.

[2] Zhao J, Li Y, Ai X (2008) Analysis of transient thermal stress in sandwich plate with functionally graded coatings. Thin Solid Films 516: 7581-7587.

[3] Frostig Y, Baruch M (1996) Localized load effects in high-order bending of sandwich panels with flexible core. J Engrg Mech 122(11): 1069-1076.

[4] Khalili SMR, Mohammadi Y (2012) Free vibration analysis of sandwich plates with functionally graded face sheets and temperature-dependent material properties: A new approach. Euro J of Mech A/Solid 35: 61-74.

[5] Allen HG (1969) Analysis and Design of Structural Sandwich Panels. Pergamon Press, London.

[6] Plantema FJ (1966) Sandwich Construction. Wiley, New York.

[7] Zenkert D (1995) An Introduction to Sandwich Construction. Chameleon Press Ltd, London.

[8] Vinson JR (1999) The Behavior of Sandwich Structures of Isotropic and Composite Materials. Technomic Publishing Co. Inc, Lancaster.

[9] Noor AK, Burton WS, Bert CW (1996) Computational models for sandwich panels and shells. Appl Mech Rev 49: 155-199.

[10] Librescu L, Hause T (2011) Recent developments in the modeling and behavior of advanced sandwich constructions: a survey. Comp Struc 48(1): 1-17.

[11] Mindlin RD (1951) Influence of transverse shear deformation on the bending of classical plates. J Appl Mech 8: 18-31.

[12] Reddy JN (1984) Energy Principles and Variational Methods in Applied Mechanics. Wiley & Sons, New York.

[13] Petras A, Sutcliffe MPF (1999) Indentation resistance of sandwich beams. J Comp Struc: 413-424.

[14] Frostig Y, Baruch M, Vilnay O, et al. (1992) A high order theory for the bending of sandwich beams with a flexible core. J ASCE EM Division 118(5): 1026-1043.

[15] Mohammadi Y, Khalili SMR (2011) Effect of geometrical and mechanical properties on behavior of sandwich beams with functionally graded face sheets under indentation loading. J Materials: Design and Applications 225: 231-244.

[16] Reddy JN (1998) Thermo mechanical behavior of functionally graded materials. Texas.

[17] Malekzadeh K, Khalili MR, Mittal RK (2005) Local and global damped vibrations of sandwich plates with a viscoelastic soft flexible core: an improved high-order approach. J Sand Struc Mater 7(5): 431-456.

[18] Chi SH, Chung YL (2006) Mechanical behavior of functionally graded material plates under transverse load—Part I: Analysis. J Solids Struct 43: 3657-3674.

[19] Mindlin RM (1951) Influence of rotary inertia and shear on flexural motions of isotropic elastic plates. J Appl Mech 18: 31-38.

[20] Malekzadeh K, Khalili MR, Olsson R, et al. (2006) Higher-order dynamic response of composite sandwich panels with flexible core under simultaneous low- velocity impacts of multiple small masses. J Solids Struc 43: 6667-6687.