مشخصه یابی تجربی، بررسی‌های تحلیلی و عددی ​ کامپوزیت های تحت فشار ی فلز / پلیمر / فلز ​ بخش ۱: ​طراحی عمیق

کامپوزیت های تحت فشار ی هیبریدی به صورت ویژه‌ای مورد توجه برای کاربردهای مهندسی هستند که نیاز به کنترل نرخ مصرف سوخت دارند.این لایه‌ها همراه با پتانسیل سبک‌وزن خود، ظرفیت میرایی، عایق گرمایی و سختی ویژه را بهبود می‌بخشند.چالش‌های متعددی در رابطه با تولید، شکل‌گیری، اتصال، و بازیافت این مواد وجود دارد.در کار حاضر، پیکربندی‌های مختلف کامپوزیت های لایه‌ای متشکل از پوست فلزی و هسته پلیمر مورد بررسی قرار می‌گیرند.آزمایش‌های تجربی در دمای اتاق برای توصیف مکانیکی مواد تشکیل‌دهنده آن انکاپمی‌شود.علاوه بر این، تاثیر ضخامت لایه هسته / پوسته و آرایش آن‌ها بر پتانسیل شکل‌دهی تحت شرایط کشش عمیق به همراه جنبه‌های عددی با استفاده از المانهای محدود ارایه شده‌است.علاوه بر این، مطالعه توزیع میدان انبساط با روش‌های متالوگرافی و همبستگی تصویر دیجیتالی انکاپمی‌شود.یک توافق خوب در رابطه با پیش‌بینی نیروهای تشکیل، توزیع میدان انبساط و کاهش ضخامت حاصل از روش‌های تجربی، تحلیلی و عددی بدست آمد.

Hybrid sandwich composites are of special interest for engineering applications requiring control of fuel consumption rate. Together with their lightweight potential, composite laminates improve the damping capacity, thermal insulation and specific stiffness. Numerous challenges exist regarding production, forming, joining, and recycling of such materials. In the present work, several configurations of three-layered sandwich composite made of metal skin and polymer core are investigated. Experimental tests at room temperature are carried out for mechanically characterizing the constituting materials. Moreover, the effect of the skin/core layer thicknesses and their configuration on the forming potential under deep drawing conditions is presented, together with numerical aspects using finite elements. Additionally, the study of the strain field distribution is carried out by means of metallographic and digital image correlation methods. A good agreement was derived regarding predicting