Bewertung von Sandwich-Paneelen mit kompositrohrverstärktem Schaummaterial unter Biegung und flächiger Kompression

In einigen Anwendungen wie Dächern und Wänden ist es wichtig, eine niedrige Wärmeleitfähigkeit und hohe Biegesteifigkeit für Strukturen zur Verfügung zu stellen. Im Allgemeinen werden Schaumstoffe bevorzugt, die eine niedrige Wärmeleitfähigkeit aufweisen. Allerdings sind die Biegesteifigkeit und die Kompressionseigenschaften von Schaumstoffen niedrig. In dieser Studie wurden Kompositrohre in das Schaumkernmaterial integriert, um die Kompressions- und Biegeeigenschaften der Sandwichstruktur zu verbessern. Die Vakuuminfusionstechnik wurde verwendet, um die Sandwichstruktur herzustellen. Die Biege- und Kompressionsleistung der Strukturen mit und ohne Kompositrohre wurde verglichen. Um die Biegesteifigkeit und die Kompressionseigenschaften der Struktur zu messen, wurden Drei-Punkt-Biegungs- und Kompressionstests gemäß den Standards der American Society for Testing and Materials (ASTM) durchgeführt. Das Herstellungsverfahren kann leicht automatisiert und auf große und komplexe Paneele angewendet werden. Darüber hinaus wurde eine parametrische Analyse durchgeführt, um den Einfluss der Anzahl der Rohre und des Durchmessers der Rohre auf die Biege- und Kompressionssteifigkeit der Struktur zu untersuchen. Laut den Testergebnissen wiesen die Proben mit den Kompositrohren eine sechs Mal höhere Biegesteifigkeit auf im Vergleich zu den Proben ohne die Kompositrohre. Mit steigendem Durchmesser der Rohre erhöhten sich die Biegesteifigkeit und die endgültige Scherfestigkeit des Kerns. Außerdem hatten die Strukturen mit Rohren von 14 mm Durchmesser höhere spezifische absorbierte Energie-Werte unter Druckbelastung.