دلیل پانل های کامپوزیت لانه زنبوری آلومینیوم 60 ٪ سبک تر از پانل های آلومینیومی جامد است و مقاومت در برابر ضربه عالی را ارائه می دهد و دوام در درجه اول به دلیل طراحی ساختار ساندویچ لانه زنبوری منحصر به فرد آنها و توزیع مواد بهینه شده است. موارد زیر توضیحات مکانیک ساختاری مفصل است:
1. هسته سبک وزن: استفاده از مواد کارآمد از ساختار لانه زنبوری
(1) اصل مکانیکی ساختار لانه زنبوری
- بهینه سازی توزیع مواد: ساختار لانه زنبوری مواد موجود در سطوح فوقانی و تحتانی (پانل ها) و لبه های شش ضلعی هسته لانه زنبوری را متمرکز می کند ، در حالی که فضای داخلی هسته لانه زنبوری (سوراخ های لانه زنبوری) پر از هوا است ، که میزان مواد مورد استفاده را به شدت کاهش می دهد.
{{0} inficer راندمان ساختاری بالا: سوراخ های شش ضلعی ساختار لانه زنبوری دارای خواص ایزوتروپی هستند و می توانند با حداقل استفاده از مواد حداکثر سختی ساختاری را بدست آورند. مطالعات نشان داده است که چگالی سطح (وزن در واحد منطقه) از ساختار ساندویچ لانه زنبوری تنها 30 ٪ -40 ٪ از یک صفحه جامد است ، اما سفتی خمش آن (توانایی مقاومت در برابر تغییر شکل در هنگام خم شدن) می تواند نزدیک به 100 ٪ از یک صفحه جامد باشد.
(2) مقایسه وزن
- وزن یک صفحه آلومینیومی جامد متناسب با حجم آن است ، در حالی که هسته لانه زنبوری صفحه کامپوزیت لانه زنبوری آلومینیوم 70 ٪ -80 ٪ از حجم کل (پر از هوا) را تشکیل می دهد ، و فقط مقدار کمی آلومینیوم می تواند به همان خصوصیات مکانیکی برسد. پانل کامپوزیت لانه زنبوری را می توان 20 میلی متر طراحی کرد (ضخامت پانل 2 میلی متر + هسته لانه زنبوری 14 میلی متر است) ، اما وزن کلی فقط حدود 40 ٪ از پنل جامد است (زیرا هسته لانه زنبوری پر از هوا است).
2. بهبود عملکرد ضد- عملکرد برخورد: جذب انرژی و پراکندگی استرس
(1) مکانیسم بافر ساختار لانه زنبوری
- multi- indervation سطح انرژی: در صورت آسیب دیدگی ، سوراخ های شش ضلعی ساختار لانه زنبوری انرژی را از طریق تغییر شکل پلاستیک (مانند کمانش یا شکستگی دیواره لانه زنبوری) جذب می کند. این فرایند تغییر شکل می تواند به طور موثری مدت زمان نیروی ضربه را طولانی کند و اوج نیروی ضربه فوری را کاهش دهد.
پراکندگی استرس-: دیواره لانه زنبوری ساختار لانه زنبوری نیروی ضربه را در طول ساختار پراکنده می کند تا از غلظت استرس جلوگیری شود. هنگامی که یک صفحه آلومینیومی جامد تحت تأثیر قرار می گیرد ، استرس در نقطه تماس متمرکز می شود ، که به راحتی می تواند منجر به پارگی محلی شود. در حالی که ساختار لانه زنبوری استرس را به طور مساوی به ساختار کلی پنل و هسته لانه زنبوری از طریق اثر "پل زدن" دیواره لانه زنبوری منتقل می کند.
(2) پشتیبانی از داده های تجربی
{{0} با توجه به اطلاعات موجود در پایه دانش ، قدرت ضربه پانل کامپوزیت لانه زنبوری آلومینیوم 10 برابر بیشتر از گرانیت ضخامت 3 میلی متر است و پس از ضربه ، فقط به صورت محلی شکسته می شود و ساختار کلی دست نخورده باقی می ماند.
- مقاومت در برابر ضربه از صفحه آلومینیوم جامد عمدتاً به ضخامت آن بستگی دارد ، در حالی که ساختار لانه زنبوری از طریق طراحی ساختاری (به جای اینکه ضخامت را افزایش دهد) به راندمان جذب انرژی بالاتر می رسد.
3. دوام پیشرفته: ثبات ساختاری و زندگی خستگی
(1) طراحی خستگی Anti {1}
-} پایداری هسته لانه زنبوری: سوراخ های شش ضلعی ساختار لانه زنبوری از پایداری هندسی بسیار بالایی برخوردار هستند و مستعد خزش (تغییر شکل پلاستیک آهسته) در زیر بارهای طولانی- نیستند. صفحات آلومینیومی جامد مستعد ابتلا به ریزگردها در زیر بارهای مکرر هستند ، در حالی که دیوارهای لانه زنبوری ساختار لانه زنبوری می توانند از انتشار ترک جلوگیری کنند.
محافظت از پانل-: پانل های آلومینیومی روی سطوح فوقانی و تحتانی (معمولاً 0.5-3 میلی متر ضخامت) نه تنها استحکام بالایی را فراهم می کنند ، بلکه از هسته لانه زنبوری نیز در برابر محیط خارجی محافظت می کنند (مانند رطوبت ، خوردگی شیمیایی) ، از این طریق عمر خدمات آن را گسترش می دهد.
(2) مقاومت محیطی
- جذب آب کم: ساختار سلولی بسته {1} clate بسته (مانند کف حیوان خانگی یا مواد PP) از نفوذ رطوبت جلوگیری می کند ، از خوردگی یا از بین رفتن استحکام به دلیل رطوبت جلوگیری می کند.
- پایداری حرارتی: ضریب انبساط حرارتی ساختار لانه زنبوری نزدیک به صفحه آلومینیومی جامد است ، اما وقتی دما تغییر می کند ، لایه هوا هسته لانه زنبوری می تواند استرس حرارتی را بافر کند و خطر تغییر شکل را کاهش دهد.
4. مقایسه مدل های مکانیک ساختاری
| شاخص عملکرد|پنل آلومینیومی جامد|پنل کامپوزیت لانه زنبوری آلومینیوم |
| وزن|100 ٪ (پایه)|40 ٪ -60 ٪ (هسته لانه زنبوری پر از هوا) |
| سفتی خمشی|100 ٪|80 ٪ -100 ٪ (بسته به ضخامت پانل و طراحی هسته لانه زنبوری) |
| مقاومت در برابر ضربه|بستگی به ضخامت (رابطه خطی)|جذب انرژی از طریق تغییر شکل هسته لانه زنبوری (غیر - تقویت خطی) |
| زندگی خستگی|مستعد عدم موفقیت به دلیل ریزگردها|دیوارهای لانه زنبوری از انتشار ترک ، گسترش زندگی |
5. تأیید برنامه عملی
- دیوارهای پرده معماری: طراحی سبک وزن پانل های کامپوزیت لانه زنبوری آلومینیوم ، وزن بالا- ظهور دیوارهای بیرونی را 60 ٪ کاهش می دهد ، در حالی که فشار باد برتر و مقاومت لرزه ای را در مقایسه با پانل های آلومینیوم جامد نیز ارائه می دهد.
بسته بندی تدارکات-: به عنوان مثال ، پانل های جعبه توخالی Ailitai ، که از یک ساختار لانه زنبوری مشابه استفاده می کنند ، بیش از 90 ٪ یکپارچگی ساختاری را پس از 80 چرخه حفظ می کنند ، و دوام آنها را به مراتب بیش از بسته بندی سنتی نشان می دهد.
- هوافضا: سازه های لانه زنبوری به دلیل تعادل کامل بین سبک وزن و سفتی زیاد ، در بدنه های هواپیما و مونت های ماهواره ای مورد استفاده قرار می گیرند.
پانل های کامپوزیت لانه زنبوری آلومینیوم ، از طریق ساختار ساندویچ نوآورانه لانه زنبوری ، از نظر خواص مکانیکی به تعادل سبک و قدرت بالا می رسند:
- سبک وزن: پر کردن هوا از هسته لانه زنبوری میزان استفاده از مواد را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد ، در نتیجه وزنی که فقط 40 ٪ -60 ٪ از پانل های آلومینیومی جامد است.
- محافظت از ضربه: تغییر شکل پلاستیک و مکانیسم پراکندگی استرس از دیواره های لانه زنبوری به طور قابل توجهی ظرفیت جذب انرژی را بهبود می بخشد.
- دوام: پایداری ساختار لانه زنبوری ، همراه با لایه محافظ پانل ، عمر خدمات خود را گسترش می دهد.
این طراحی ساختاری الگویی از ترکیب علوم مواد و مکانیک مهندسی است. این ماده به طور گسترده ای در ساخت و ساز ، حمل و نقل ، تدارکات و زمینه های دیگر مورد استفاده قرار می گیرد و به معیار برای مواد سبک وزن بالا {1} تبدیل شده است.