بررسی جذب انرژی پنل های ساندویچی با هسته فوم آلومینیوم تحت آزمون سوراخ کاری

محورهای موضوعی : فصلنامه علمی - پژوهشی مواد نوین

مسعود گلستانی پور ¹ (دانشجوی دکترای مهندسی مواد، گروه مواد و متالورژی، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد و عضو گروه پژوهشی مواد جهاد دانشگاهی واحد مشهد.)
مینو توکلی ² (دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی مواد، گروه مواد و متالورژی، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد)
سید مجتبی زبرجد ³ (استاد گروه مواد و متالورژی، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد.)
ابوالفضل باباخانی ⁴ (دانشیار گروه مواد و متالورژی، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد.)
بهروز نادری ⁵ (کارشناس ارشد مهندسی مواد، گروه مواد و متالورژی، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد)

تاریخ دریافت : 1394/10/07 تاریخ پذیرش : 1394/10/07 تاریخ انتشار : 1391/10/01

کلید واژه: فوم آلومینیومی, پنل ساندویچی, سوراخ کاری, انرژی جذب شده,

چکیده مقاله :

پنل های ساندویچی متشکل از هسته فوم آلومینیومی و صفحات آلومینیومی، ساختارهایی با قابلیت بالای جذب انرژی می‌باشند. در این پژوهش، آزمون سوراخ کاری جهت بررسی انرژی جذب شده، بر روی نمونه های گوناگون پنل ساندویچی انجام گرفت. در این آزمایش‌ها، تاثیر پارامترهای گوناگون از جمله ضخامت فوم و صفحات بر مقدار انرژی جذب شده، جدا شدن صفحه پشتی از فوم، نیروی مسطح و انحنا (کرنش) ایجاد شده مورد بررسی قرار گرفت. مشخص گردید که با افزایش ضخامت صفحات، انرژی جذب شده، نیروی مسطح، میزان جدایش و کرنش ایجاد شده در صفحه پشتی افزایش می یابد. با افزایش ضخامت هسته فومی نیز مقدار انرژی جذب شده و نیروی مسطح افزایش می یابد، اما میزان جدایش و کرنش ایجاد شده در صفحه پشتی به سبب جذب بیش‌تر انرژی به وسیله هسته فومی، کاهش می یابد.
 

چکیده انگلیسی:

 

 





Sandwich panels consisting of aluminum foam core and aluminum plates are structures with high energy absorption capability. In this research, the drilling test was performed on various sandwich panel samples to check the absorbed energy. In these experiments, the effect of various parameters including the thickness of the foam and plates on the amount of energy absorbed, the separation of the back plate from the foam, the flat force and the curvature (strain) created were investigated. It was found that by increasing the thickness of the plates, the energy absorbed, the flat force, the amount of separation and the strain created on the back plate increase. With the increase in the thickness of the foam core, the amount of absorbed energy and flat force increases, but the amount of separation and strain created on the back plate decreases due to more energy absorption by the foam core.
 




 

منابع و مأخذ:

1- J. Banhart, “Manufacture, characterizationand application of cellular metals and metallic

foams”, Progress in Material Science, Vol. 46,pp. 559-632, 2001.

2- M.F. Ashby, A. Evans, N.A. Fleck, L.J.Gibson, J.W. Hutchinson, and H.N.G. Wadley,“Metal Foams-A Design Guide”, ButterworthHeinemann,London, 2000.

3- H.P. Degischer, and B. Kriszt, “Handbookof cellular metals”, Weinheim, Wiley-VCH,2002.

4- W. Hou, F. Zhu, G. Lu, and D.N. Fang,“Ballistic impact experiments of metallicsandwich panels with aluminium foam core”,International Journal of Impact Engineering,Vol. 37, pp. 1045-1055, 2010.

5- J. Banhart, and H.W. Seeliger, “AluminiumFoam Sandwich Panels: Manufacture,Metallurgy and Applications”, AdvancedEngineering Materials, Vol. 10, pp. 793-802,2008.

6- N. Babcsan, “Ceramic Particles StabilizedAluminum Foams”, Miskolc Materials Science and Technology Ph.D. School, Kerpely Antal,2003.

7- I. Akseli, “The application of aluminiumfoam for the heat and noise reduction inautomobiles”, MSc. Thesis, School of

Engineering and Sciences of Izmir Institute ofTechnology, 2005.

8-- ا. زنده باد و ح. دانش منش، "بررسی رفتار فشاری فومهایآلومینیومی تولید شده با استفاده از فرایند اتصال نوردیتجمعی (ARB)"، مجله مواد نوین، جلد 1، شماره 4، صفحه

 .1390 تابستان ،1 -12

9- K. Mohan, H.P. Seow, I. Sridhar, and T.H.Yip, “Effects of face sheet material in theindentation response of metallic foams”,Journal of Materials Science and Engineering,

Vol. 42, pp. 3714-3723, 2007.

10. G. Lu, J. Shen, W. Hou, D. Ruan, and L.S.Ong, “Dynamic indentation and penetration of

aluminum foams”, International Journal ofMechanical Science, Vol. 50, pp. 932-943,

2008.

11- D. Ruan, G. Lu, and Y.C. Wong, “Quasistaticindentation tests on aluminum foam

sandwich panels”, Composite Structures, Vol.92, pp. 2039-2046, 2010.

12- V. Gergely, D.C. Curran, and T.W. Clyne,“The FOAMCARP process: foaming ofaluminium MMCs by the chalk-aluminiumreaction in precursors”, Composites Science

and Technology, Vol. 63, pp. 2301-2310,2003.

13- M. Golestanipour, H. Amini Mashhadi, M.S. Abravi, M. Malekjafarian, and M. H.Sadeghian, “Manufacturing of Al/SiCpcomposite foams using calcium carbonate asfoaming agent”, Materials Science andTechnology, Vol. 27, pp. 923-927, 2011.