ساخت پل کامپوزیتی به روش ساندویج پل - جلسه ی چهارم

- ساندویچ پنل کامپوزیتی چیست:
در صورتی که هسته یک سازه­ ی کامپوزیتی، از ورقه­ های لانه زنبوری شکل با شکل زیر یا مواد دیگری مثل فوم و یونولیت و ... تشکیل شده باشد و اطراف این ورقه ­ها، لایه­ هایی از جنس کامپوزیت باشد، به آن جسم ساندویچ پنل کامپوزیتی می­ گویند.
مواد مورد استفاده در هسته ساندویچ پنل: به غیر از لانه زنبوری ­ها مواد دیگری مثل، چوب بالسا، تخته چند لایه و هسته های فومی برای استفاده در ساختارهای ساندویچی استفاده می­ شوند. ساندویچ پانل ­های کامپوزیتی در مواردی مورد استفاده قرار می­ گیرند که نیازمند وزن سبک و ساختار با استحکام بالا می­ باشد. ساندویچ پانل ها اغلب در کاربردهای هوا فضا، مانند فلپ بال ها، کف هواپیما، کابین های بار بالای سر مسافرین، تخته ­های موج سواری، اسکیت بردها و در برخی از پل ­های کامپوزیتی استفاده می­ شود.

در مسابقه­ ی پل کامپوزیتی همانگونه که در آئین ­نامه توضیح داده شده است، از چوب بالسا، فوم فشرده­ ی ساختمانی و فوم پلی ­اورتان می­ توانید برای ساخت پل کامپوزیتی از طریق ساندویچ پنل استفاده کنید.
فوم فشرده­ی ساختمانی (یونولیت فشرده)

فوم سخت پلی یورتان

چوب بالسا

- ویژگی‌های منحصر به فرد ساندویچ‌پنل
· شکل‌پذیری و قابلیت خم شدن
· نسبت استحکام به وزن بالا
· مقاومت در برابر خوردگی
· ضریب انبساط حرارتی
· جاذب انرژی
· پوشش دهنده فرکانس‌های رادیویی
· هزینه مناسب در بعضی موارد

- جمع بندی
برای ساخت یک پل کامپوزیتی به روش ساندویچ پنل در ابتدا باید نوع پل را مشخص کرد و با توجه به نوع پل انتخاب شده تمام نیروهای وارد شده به پل در حالت ­های مختلف توسط دانش آموزان تحلیل شود. در قدم بعدی با توجه به بررسی نیروهای صورت گرفته، باید نوع رزین و الیاف به کار رفته در سازه کامپوزیتی مشخص گردد. به عنوان مثال جایی که نیروی بیشتری وارد می­ شود مشخصا باید آن بخش قوی­تر باشد. در ضمن اینکه جنس مورد استفاده نیز بسیار اثرگذار است. در مسابقه، یک نکته ­ی مهم، علاوه­ی بر نحوه ­ی استفاده از الیاف برای لایه­ چینی، جنس هسته مورد استفاده­ ی ساندویچ پنل، با توجه به مؤلفه ­های جرم، استحکام و ... بسیار مهم می باشد و بایست با در نظر گرفتنِ نوع پل انتخابی و نیروهای وارد به پل باید جنس مدنظر را انتخاب نمود.

برای ساخت یک سازه کامپوزیتی باید در ابتدا سطح مورد نظر (که در اینجا روی هسته ­ی ساندویچ پنل می­ باشد) را کاملاً به رزین آغشته کرد و لایه الیاف را بر روی سطح مورد نظر قرار داد. سپس تمامی سطح الیاف را به رزین آغشته کرده و دوباره لایه بعدی از الیاف را بر روی سازه مورد نظر قرار داد و همینطور این لایه گذاری تا آخرین لایه الیاف ادامه پیدا خواهد کرد. توجه داشته باشید که هسته مورد نظر در پل کامپوزیتی شما (عرشه پل) حتماً باید از جنس ساندویچ پنل کامپوزیتی و از فوم یا ... با جنس­ های متفاوت (ذکر شده در قوانین) باشد و در صورت نیاز هم می ­توانید از چوب­های بالسا و تخته سه­لایی جهت تقویت مکان­ هایی از پل که تحت بارگذاری ­های شدیدتری هستند، استفاده کنید.

در قدم آخر، پس از تکمیل شدن پل کامپوزیتی، بارگذاری­ های مختلف را بر روی پل انجام دهید تا دقت و صحت محاسبات تئوری انجام شده در مراحل قبلی سنجیده شده باشد.