تحلیل تجربی و عددی تاثیر چگالی هسته بر روی قابلیت جذب انرژی پانل های ساندویچی با رویه صفحات آلومینیومی و هسته فوم پلی یورتان

پانل های ساندویچی معمولا به دلیل نسبت استحکام به وزن و جذب انرژی بالا، کاربرد وسیعی در صنایع مختلف از جمله هوافضا، صنایع دریایی و صنایع خودروسازی دارند. در این مقاله، با تهیه فوم های پلی یورتان با چگالی های مختلف و ساخت پانل های ساندویچی از ورق های آلومینیومی و هسته فوم پلی یورتان، با استفاده از دستگاه شاک تیوب انفجاری، تعدادی آزمایش های انفجاری تعریف شده و اثر چگالی فوم در مقدار تغییر شکل عرضی سطح پشتی ساختار ساندویچی و میزان جذب انرژی آن مورد مطالعه قرار گرفته است. همچنین با استفاده از نتایج آزمایش فشار انجام شده بر روی فوم های مختلف، شبیه سازی سازه ساندویچی تحت بار انفجاری به کمک نرم افزار اتوداین انجام شده است. بین نتایج تجربی و عددی تطابق خوبی وجود دارد. آزمایش های تجربی و مطالعات پارامتریک انجام شده، نشان می دهند که با افزایش چگالی فوم مقدار تغییر شکل عرضی سطح پشتی پانل ساندویچی کمتر می شود، ولیکن میزان جذب انرژی پانل نیز کاهش می یابد. همچنین با افزایش چگالی فوم علاوه بر این که تغییر شکل رویه پشتی پانل کاهش می یابد، پروفیل آن نیز یکنواخت تر می گردد. از طرفی نتایج نشان می دهند با افزایش مقدار ماده منفجره تاثیر افزایش چگالی هسته بر روی مقدار تغییر شکل عرضی رویه پشتی بیش تر می شود. در مجموع اگر پانل ساندویچی به عنوان سازه اصلی باشد، بهتر است که از فوم با چگالی بالا استفاده گردد، ولی در صورتی که نیاز است پانل به عنوان سازه فناشونده بر روی یک سازه دیگر نصب شود، باید از فوم با چگالی پایین تر استفاده گردد تا فشار منتقل شده به پشت پانل کاهش یابد.