تحلیل رفتار خمشی تیر ساندویچی با رویه های کامپوزیتی با استفاده از تئوری مرتبه بالای غیر خطی ارتقاء یافته

در این مقاله تئوری غیر خطی مرتبه بالای سازه های ساندویچی برای تحلیل رفتار یک تیر ساندویچی تحت بارگذاری استاتیکی ارائه شده است. در این تئوری، با فرض تغییر شکل های بزرگ برای کلیه اجزای سازه ساندویچی، روابط سینماتیکی رویه ها و هسته بر اساس تانسور کرنش گرین نوشته شد. در تئوری ارائه شده، رویه ها به صورت تیر تیموشنکو و هسته به صورت یک جسم دوبعدی که می تواند در راستای ضخامت فشرده شود، مدلسازی گردید. پس از ارائه فرمول بندی، معادلات با استفاده از اصل مینیمم انرژی پتانسیل استخراج و با بکارگیری روش نیوتن- رافسون حل شد. به منظور ارائه یک مثال با استفاده از این تئوری، نتایج مربوط به بارگذاری خمش سه نقطه ای برای یک تیر ساندویچی محاسبه گردید. البته به منظور مقایسه بهتر، نتایج مربوط به تحلیل خطی نیز ارائه شد. در قسمت تجربی، تیرهای ساندویچی با رویه های کامپوزیتی و هسته های از جنس لانه زنبوری نومکس با طول های کوتاه و بلند ساخته شدند و تحت آزمون خمش سه نقطه ای قرار گرفتند. مقایسه نتایج حاصل از حل تحلیلی با نتایج حاصل از آزمونهای تجربی نشان داد که تئوری غیر خطی ارائه شده پیش بینی های بهتری از رفتار تیر ساندویچی را نسبت به تئوری خطی ارائه می کند. همچنین مشاهده شد که میزان خطای تحلیل خطی با افزایش طول تیر افزایش می یابد. بعلاوه در یک مطالعه پارامتری تاثیر پارامترهای هندسی مانند طول تیر، ضخامت رویه و ضخامت هسته بر میزان اختلاف بین تحلیل خطی و غیر خطی مورد بحث و بررسی قرار گرفت.