ما هي هياكل الشطائر المركبة ولماذا تُستخدم؟
A هيكل شطيرة مركب هو عبارة عن هيكل من ثلاث طبقات: طبقتان رقيقتان من القشرة المركبة الرقيقة والصلبة والقوية متصلتان بمادة أساسية خفيفة الوزن بينهما. والنتيجة هي لوحة هيكلية تحقق صلابة وقوة ثني عالية للغاية بوزن إجمالي منخفض للغاية.
كيف يعمل (مبدأ I-Beam)
المبدأ الهندسي مشابه للعارضة I-beam: تأتي معظم مقاومة الانحناء في العارضة من المواد الموجودة بعيدًا عن المحور المحايد (الحواف)، بينما تعمل الشبكة ببساطة على إبقائها منفصلة عن بعضها البعض. في اللوح الشطيري، تعمل جلود الواجهة مثل الحواف (تحمل إجهاد الشد والضغط)، بينما يعمل القلب مثل الشبكة (تحمل أحمال القص وتحافظ على الفصل بين الجلود).
المواد الأساسية المشتركة
- رغوة البولي فينيل كلوريد الفينيل متعدد الكلوريد (مثل، ديفينيسيل): القلب الأكثر شيوعاً في مجال الطاقة البحرية وطاقة الرياح. توازن ممتاز بين الصلابة والقوة ومقاومة الماء.
- رغوة PET: بديل قابل لإعادة التدوير وفعال من حيث التكلفة لرغوة PVC بخصائص ميكانيكية جيدة.
- خشب البلسا: مادة أساسية طبيعية ذات قوة ضغط عالية جداً. تستخدم على نطاق واسع في ريش توربينات الرياح والتطبيقات البحرية.
- قرص العسل (نومكس أو ألومنيوم): مادة أساسية من الدرجة الأولى في مجال الفضاء الجوي توفر أعلى نسبة صلابة إلى الوزن من أي نوع من أنواع المواد الأساسية.
- الرغوة التركيبية: يستخدم في تطبيقات أعماق البحار بسبب مقاومته للضغط الهيدروستاتيكي.
مواد الجلد
وعادةً ما تكون جلود الواجهة عبارة عن شرائح من الألياف الزجاجية (GFRP) أو شرائح البوليمر المقوى بألياف الكربون (CFRP)، مملوءة أو مغلفة بالإيبوكسي أو راتنج إستر الفينيل.
التطبيقات
شفرات توربينات الرياح، وهياكل وأسطح القوارب، والألواح الداخلية للسكك الحديدية عالية السرعة، والألواح الجانبية لهيكل الشاحنة، وأرضيات الطائرات، والكسوة المعمارية.
