بررسی تحلیلی و اجزا محدود خواص الاستیک صفحات لانه زنبوری سلول بیضوی

Abstract

جامد­های سلولی به­علت کم بودن شاخص وزن به مقاومت آنها که منجر به کاهش در وزن و مصرف سوخت می­شود، امروزه به وفور در صنایع هوا فضا و زیرساختهای عمرانی استفاده می­شوند. تعیین خواص مکانیکی این سازه ها جهت انجام طراحی سازه ای بسیار ضروری می­باشد. در این مقاله محاسبه خواص الاستیسیته درون صفحه ای یک لانه زنبوری با ساختار سلول بیضوی مورد مطالعه قرار گرفته است. در این راستا ابتدا با استفاده از دیاگرام آزاد کوچکترین واحد تکرار شونده سلول، نیروها و گشتاور­های وارد شده بر سلول واحد به­دست می­آیند؛ سپس با استفاده از نظریه انرژی کرنشی و نظریه کاستیگلیانو ثوابت الاستیک درون صفحه ای به­دست می­آیند. برای اعتبار سنجی نتایج نظریه، با استفاده از نرم افزار المان محدود ABAQUS لانه زنبوری سلول بیضوی مدل‌سازی می‌شود و با استفاده از حالت های بارگذاری نرمال و برشی و به­دست آوردن تنش ها و کرنش ها، ثوابت الاستیک محاسبه شده و با مقادیر نظریه مقایسه می­شوند. نتایج به­دست آمده نشان می­دهند که مدول­های یانگ و برشی ماکروسکوپی با ضخامت دیواره سلول رابطه مستقیم و با شعاع بیضی رابطه عکس دارند.