معرفی پانل های ساندویچی نوین مبتنی بر هسته هیبریدی کورک/فوم پلی یورتان و ساختار مشبک کامپوزیتی برای کاربردهای دریایی

فوم های پلی یورتان کم چگالی به عنوان موادی ارزان قیمت و در عین حال سبک، در ساخت بخش هایی از سازه شناورهای دریایی استفاده می شوند. با این وجود، این فوم ها دارای خواص مکانیکی پایین بوده و در برابر نفوذ آب و رطوبت حساس هستند. وجود عیوب اولیه یا آسیب های ناشی از ضربه در سطح خارجی شناورهای دریایی می تواند به نفوذ آب به داخل هسته فومی منجر شود که عموما به فساد هسته و متعاقب آن تورق در ناحیه اتصال هسته/پوسته خواهد انجامید. بر این اساس، هدف اصلی این پژوهش کاهش نقاط ضعف ساختارهای مبتنی بر فوم های پلی یورتان کم چگالی از طریق معرفی یک ماده جدید در این حوزه است. بدین منظور، یک پانل ساندویچی با هسته هیبریدی متشکل از کورک آگلومره و فوم پلی یورتان کم چگالی، تقویت شده با ساختار مشبک کامپوزیت اپوکسی/الیاف شیشه، طراحی، ساخته و مورد آزمون قرار گرفت. نتایج آزمون پیرسازی 100 روزه در آب نشان داد که جذب آب نمونه های جدید کمتر از نصف نمونه های ساندویچی متداول مبتنی بر فوم پلی یورتان است. همچنین جایگزین نمودن هسته هیبریدی فوم پلی یورتان/کورک تقویت شده به جای هسته فوم پلی یورتان منجر به افزایش 506، 814 و 144.94 درصد به ترتیب در بیشینه بار خمشی، سفتی خمشی اولیه و چقرمگی خمشی پانل شد. در ادامه با استفاده از شبیه سازی عددی آزمون خمش، رفتار سازه ای دو نوع ساختار جدید و متداول مورد بررسی قرار گرفت. نتایج تحلیل عددی نشان داد که سفتی خمشی پانل جدید نسبت به ساختار متداول حدود 884% ارتقاء یافته است.