بررسي تاثير فوم فراماده ابتكاري در هسته پنل ساندويچي ديواره واگن

كارشناسي ارشد

يكي از راه هاي كاهش وزن قطار استفاده از سازه¬هاي ساندويچي است. پنل هاي ساندويچي از هسته لانه‌زنبوري و صفحات كامپوزيتي فيبر كربن ساخته‌شده است. هسته هاي لانه‌زنبوري با توجه به ساختار جدار نازك در معرض خرابي هاي محلي قرار دارند. پر كردن اين هسته ها باعث بهبود خواص مكانيكي و تقويت آن ها مي شود. در اين پايان نامه با استفاده از روش المان محدود و به‌كارگيري فوم آگزتيك به‌عنوان فاز پركننده و مقايسه با فوم پلي يورتان خواص مكانيكي سازه هاي ساندويچي موردبررسي قرار گرفت. نرم‌افزار مورد استفاده در پايان نامه، نرم‌افزار انسيس است. پژوهشي بر روي رفتار مكانيكي پنل¬هاي لانه‌زنبوري خالي، پرشده با فوم پلي يورتان و فوم آگزتيك با به‌كارگيري روش عددي انجام شده است. مدل سازي در سه حالت مختلف صورت گرفته است؛ حالت اول براي بررسي سفتي محلي و بصورت برخورد سرعت پايين با سه جابجايي 5/0 ميلي‌متر، 1 ميلي‌متر و 2 ميلي‌متر انجام شده است. پركردن هسته هاي لانه‌زنبوري با فوم آگزتيك باعث صلبيت بيشتر و افزايش مقاومت در برابر ضربه شده است. حالت دوم به‌منظور بررسي تعداد و نوع تاشدگي ها بصورت برخورد صفحه صلب به سازه لانه‌زنبوري با سرعت m⁄s20 صورت گرفته شده است و مشخص شد كه پركردن هسته هاي لانه‌زنبوري با فوم آگزتيك باعث ايجاد تعداد تاشدگي هاي بيشتر و منظم تر شده است. در نهايت بررسي رفتار صفحه اي لانه‌زنبوري خالي و پرشده با فوم و محاسبه انرژي جذب شده و همچنين ظرفيت جذب انرژي انجام گرفته شده است. پركردن هسته هاي لانه‌زنبوري با فوم آگزتيك باعث مي شود انرژي جذب شده و همچنين ظرفيت جذب انرژي افزايش يابد. درصد افزايش جذب انرژي پنل ساندويچي لانه‌زنبوري پرشده با فوم آگزتيك حدود 3/97% بيشتر از لانه‌زنبوري خالي و حدود 6/78% بيشتر از لانه‌زنبوري پرشده با فوم پلي يورتان است. همچنين درصد افزايش سفتي محلي براي لانه‌زنبوري پرشده با فوم آگزتيك 35% بيشتر از لانه‌زنبوري خالي است. در نهايت پر كردن هسته ها با فوم آگزتيك تأثير قابل‌ملاحظه‌اي نسبت به بقيه موارد دارد.

195459

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي ماشين هاي ريلي

دكتر حبيب الله ملاطفي