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Analyse théorique du comportement mécanique d'une poutre sandwich NIDA en flexion 3 points

Published online by Cambridge University Press:  14 March 2009

Mohamed Soula ,
Rachid Nasri  and
Brahim Rezgui
Mohamed Soula
Affiliation:
Unité de recherche génie des matériaux, Département de génie mécanique, École Nationale d'Ingénieurs de Tunis, IPEI El Manar, BP 244, Campus Universitaire, 2092 El Manar1, Tunisie
Rachid Nasri
Affiliation:
Unité de recherche génie des matériaux, Département de génie mécanique, École Nationale d'Ingénieurs de Tunis, BP 37, Le Belvedère, 1002 Tunis, Tunisie
Brahim Rezgui
Affiliation:
Unité de recherche génie des matériaux, Département de génie mécanique, École Nationale d'Ingénieurs de Tunis, BP 37, Le Belvedère, 1002 Tunis, Tunisie
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Abstract

Ce travail présente une étude théorique du comportement mécanique des poutres sandwiches dont le cœur est en nid d'abeilles (NIDA) soumises à un essai de flexion 3 points. Les poutres étudiées sont obtenues à partir de plaques sandwiches destinées à la fabrication de bateaux de plaisance. Deux types de poutres sandwichs sont utilisés. Chaque poutre est composée de deux peaux symétriques dont les fibres sont en verres disposées en mat pour la poutre 1 et en plis croisés pour la poutre 2. L'âme est constituée de feuilles de polyéthylène dont les cellules sont de forme hexagonale. Les modules d'Young longitudinal et transversal des peaux sont obtenus expérimentalement par essai de traction, ils servent au calcul des contraintes normales et de cisaillement. L'effet de la cinématique, de l'élancement (rapport de la longueur de la poutre sandwich par son épaisseur totale), $\frac{L}{h}$, du rapport de l'épaisseur de l'âme par celle de la peau, et de l'effet du rapport du module d'Young longitudinal de la peau Ep par celui de l'âme Ea sur les contraintes normales et de cisaillement sont analysés. Les résultats des contraintes normales et de cisaillement pour trois champs de déplacement différents sont comparés. La différence des résultats justifie les conditions d'utilisation des théories simplifiées de Bernoulli et celle de Timoshenko pour ces types de poutres sandwiches.

Keywords

Sandwich beamhoneycomb coremechanical testingthree point bendingstressesPoutre sandwichNIDAessai mécaniqueflexion 3 pointscontraintes
Type
Research Article
Information
Mechanics & Industry , Volume 9 , Issue 5 , September 2008 , pp. 437 - 446
Copyright
© AFM, EDP Sciences, 2009

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References

DiSciuva, M., Icardi, U., Miraldi, E., Ruvinetti, G., Holographic interferometry assessment of stress distribution in sandwich beams in bending, Composites Part B: Eng. 32 (2001) 175–184
Cunningham, P.R., White, R.G., A new measurement technique for the estimation of core shear strain in closed sandwich structures, Compos. Struct. 51 (2001) 319–334 CrossRef
Sokolinsky, V.S., Shen, H., Vaikhanski, L., Nutt, S.R., Experimental and analytical study of nonlinear bending response of sandwich beams, Compos. Struct. 60 (2003) 219–229 CrossRef
Huang, S.J., An analytical method for calculating the stress and strain in adhesive layers in sandwich beams, Compos. Struct. 60 (2003) 105–114 CrossRef
Rizov, V.I., Non-linear indentation behavior of foam core sandwich composite materials-A 2D approach, Comp. Mat. Sci. 35 (2006) 107–115 CrossRef
S. Balawi, J.L. Abot, The effect of honeycomb relative density on its effective in-plane elastic moduli: An experimental study, Compos. Struct. (2007) doi:10.1016/j.compstruct.2007.08.009
Romanoff, J., Varsta, P., Klanac, A., Stress analysis of homogenized web-core sandwich beams, Compos. Struct. 79 (2007) 411–422 CrossRef
J.N. Reddy, Mechanics of laminated composite plates, CRC Press, 1997
Soula, M., Nasri, R., Ghazel, A., Chevalier, Y., The effects of kinematic model approximations on natural frequencies and modal damping of laminated composite plates, J. Sound Vib. 297 (2006) 315–328 CrossRef
Timoshenko, S.P., On the correction for shear of differential equation for transverse vibration of prismatic bars, Philos. Mag. Ser. 41 (1921) 744–746 CrossRef
L.F. Nielsen, Composite Materials Properties as Influenced by Phase Geometry, Springer-Verlag, Berlin Heidelberg, 2005, printed in the Netherlands
Pagano, N.J., Chou, P.C., The Importance of Signs of Shear, Stress and Shear Strain in Composites, J. Composite Materials 3 (1969) 166–172 CrossRef
Pagano, N.J., Exact solutions for rectangular bi-directional composites and sandwich plates, J. Composite Materials 4 (1970) 20–34 CrossRef