مواد و ساخت پیشرفته

لوله ساندویچی فوم فلزی ساختاری است که از پر کردن فوم فلزی بین دو لوله فلزی تشکیل می شود. این ترکیبی از ویژگی های عالی لوله فلزی با وزن سبک، استحکام ویژه بالا و فوم فلزی با سفتی ویژه و جذب انرژی بالا می باشد.  این نوع ساختار به طور گسترده در هوافضا، ترافیک کشتی، ایمنی خودرو و سایر زمینه ها استفاده خواهد شد. در دهه‌های گذشته، به بررسی رفتارهای خمشی شبه استاتیکی و دینامیکی لوله‌ها توجه شده است. به عنوان مثال کارامانوس و همکاران پاسخ ساختاری یک لوله دایره‌ای با فشار اولیه تحت بارگذاری شبه استاتیک عرضی را از طریق آزمایش‌ها و شبیه‌سازی اجزای محدود مورد مطالعه قرار داده و منحنی‌های بار-انحراف سطوح مختلف فشار اولیه را تحت اشکال گوه‌شکل مختلف و مرزهای مختلف به‌دست آورده است.

در یک مطالعه خیلی جدید رفتار پلاستیکی یک لوله ساندویچی مستطیلی گیره دار با هسته فوم فلزی با روش های تحلیلی و عددی مورد بررسی قرار گرفته است. و سپس با استفاده از معیار تسلیم، راه حل تحلیلی برای رفتار پلاستیک یک لوله ساندویچ با هسته فوم فلزی مستطیلی تحت بارگذاری عرضی به دست آمده است. برای این منظور محاسبات عددی انجام شده است. نتایج تحلیلی با نتایج عددی مقایسه شده است. و صحت سنجی نتایج تحلیلی و عددی تائید شده است.

در نهایت، تأثیرات عرض پانچ، موقعیت بارگذاری، استحکام کف، و ضخامت دیواره لوله بر انحراف بالای لوله‌های ساندویچی بر اساس مدل تحلیلی مورد بحث قرار گرفته است. نشان داده شده است که بار و انرژی پلاستیک با افزایش عرض پانچ، استحکام فوم فلزی، ضخامت دیواره لوله، و موقعیت بارگیری از مرکز به طرفین افزایش می یابد.

منبع:

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0263822322005219