مدل‌سازی رفتار خمشی کامپوزیت تحت بار گسترده
هدف از این شبیه‌سازی، برآورد رفتار خمشی یک ساندویچ پنل است که در آن رزین پلی‌استر توسط پارچه شیشه‌ای سه‌بعدی تقویت‌شده است. این شبیه‌سازی توسط نرم افزار آباکوس (۲۰۱۳) و با استفاده از تکنیک جازنی انجام پذیرفته است. شکل سمت راست ابعاد معرفی‌شده برای نرم افزار به‌همراه نحوه بارگذاری را بیان می‌نماید.
با توجه به‌شکل پیچیده رشته‌های راستای Z، ساختار، واقعی آن در نرم افزار کت یا رسم و سپس به‌نرم افزار مدل‌ساز معرفی گردیده است. با توجه به‌بافت و درگیری کامل این رشته‌ها با صفحات رویین و زیرین ساندویچ پانل، اتصال آن‌ها از نوع گره تعیین گردیده است. شکل مقابل، ساختار واقعی تعریف‌شده برای پارچه را نشان می‌دهد.
پس از تعریف کامل ساختار بافت و عدم در نظر گرفتن فرضیاتی که خروجی نرم افزار را از واقعیت دور می‌کند، این ماده در رزین پلی‌استر جازنی می‌شود. خواص پارچه و رزین نیز مطابق با جداول (۱) و (۲) به‌نرم افزار معرفی گردیده است.
این خواص مکانیکی توسط کارخانه‌های سازنده نخ و رزین خریداری‌شده، برای آن‌ها تعریف‌شده است.
پس از انتخاب نحوه بار گذاری به‌صورت توزیعی و مش‌بندی با ابعاد چهار، نرم افزار اقدام به‌شبیه‌سازی می‌نماید. به‌منظور عدم اعمال بار به‌صورت ضربه‌ای، زمان وارد شدن بار ۳۵۰ کیلوگرمی بر هر متر مربع، برابر ۵ ثانیه در نظر گرفته‌شده است. شکل مقابل، شماتیک تحلیل نرم افزار را از این مدل نشان می‌دهد.
شکل زیر نیز خیز پیش بینی‌شده برای صفحه را در طی زمان بارگذاری نشان می‌دهد.
بر اساس این تحلیل، حداکثر خیز این نوع صفحات با ضخامت ۲.۸۲ سانتی‌متر و بدون پوشش بتنی و کف فرش سرامیکی، تحت بار گسترده ۳۵۰ کیلوگرمی در متر مربع، به‌حدود ۲ میلی‌متر در وسط دهنه خواهد رسید.
با توجه به وزن کم صفحه کامپوزیتی مورد استفاده (حدود ۵ کیلوگرم بر متر مربع) برای استفاده از آن در صنعت ساختمان، می‌توان به‌مزایای رقابتی زیر نیز اشاره نمود:
– افزایش برخی دیگر از مقاومت‌های مکانیکی مطرح در ساختمان، هم‌چون خستگی
– اثرکاهش وزن شدید سقف بر طراحی اجزای باربر سازه
– امکان استفاده هم‌زمانی از صفحه باربر به‌عنوان عایق حرارتی، رطوبتی و صوتی
– کاهش زمان تحویل ساختمان و خصوصاً هزینه‌های کارگری
– عدم نیاز به‌ماشین آلات سنگین
– سهولت بیشتر حمل مصالح خصوصاً در بافت‌های قدیمی و فرسوده شهری
با توجه به انطباق خوب نتایج تئوری و تجربی با استفاده از تکنیک به‌کار رفته، سایر خواص مکانیکی این ماده نیز می‌تواند با استفاده از نرم‌افزار شبیه‌ساز صورت پذیرد.
برای کسب اطلاع از سایر کاربردهای این صفحات، اینجا را کلیک نمایید.
