نوقشت رسالة الماجستير للباحثة اسراء صبيح طالب في كلية الهندسة جامعة البصرة قسم الهندسة الميكانيكية بعنوان تحليل ميكانيكية الانكسار لهياكل الساندويتش ذات اشكال مختلفة للقلب وتحت ظروف تحميل مختلفة .كما تعد الهياكل الساندويتش من أكثر التراكيب الهندسية شيوعاً، إذ تتكون غالباً من مادة أساسية (القلب) مثبتة بين صفيحتين رقيقتين ذواتي مقاومة ميكانيكية عالية، ويتم ربطها باستخدام مواد لاصقة. يقوم القلب بتحمل إجهادات القص، في حين تتحمل الصفائح الخارجية أحمال الشد والضغط نتيجة لوضعها بعيداً عن المحور المحايد حيث تكون هذه الأحمال في أقصى قيمها. ومن أكثر أنواع القلوب استخداماً هو هيكل قرص العسل الذي يتميز بتركيب خلوي سداسي متجانس تتحكم في خواصه عدة عوامل منها أبعاد الخلية تركيب المادة، سمك الجدار، والكثافة الكلية. ويستخدم هذا النوع من الهياكل على نطاق واسع في تطبيقات هندسية متعددة، مثل الصناعات البحرية، الطيران والسيارات.
ان دراسة تطور الكسر في الهياكل الساندويتش تعد معقدة نسبياً بسبب طبيعة تركيبها الهندسي، مما يجعل تحديد مسار الكسر بدقة أمراً غير يسير وبناء على ذلك، تناولت هذه الدراسة تقييم سلوك الكسر لهيكل الساندويتش باستخدام أشكال هندسية مختلفة للقلب، مع تطوير نموذج مكافئ يساعد على تبسيط حساب معامل شدة الإجهاد من خلال معادلته بمعامل شدة الإجهاد في صفيحة مكافئة وذلك تحت ظروف تحميل مختلفة تشمل الشد القص والضغط وقد تم اعتماد طريقة العناصر المحدودة الممتدة (XFEM) باستخدام برنامج Abaqus ضمن شروط حدية محددة، كما جرى إيجاد معامل المرونة المكافئ نظريا وعمليا لإنشاء النموذج المكافئ.

أظهرت نتائج معامل المرونة المكافئ أن قيمته تتناقص بزيادة طول ضلع الخلية نتيجة لانخفاض صلابة المادة. كما تبين أن معامل المرونة يتغير تبعاً للشكل الهندسي للقلب، حيث بلغت قيمته في القلب الدائري (156) 138 (105 (81 غيغا باسكال، وفي القلب المثلث (133، 116 103 (72) غيغا باسكال، بينما كانت في القلب السداسي (169.5) (162 155 (144) غيغا باسكال مع زيادة حجم خلية القلب. وعند مقارنة النتائج النظرية بالتجريبية لمعامل المرونة المكافئ للأشكال الثلاثة السداسي الدائري، والمثلث، لوحظ أن نسبة الخطأ لم تتجاوز 10%.

أما فيما يتعلق بسلوك الكسر، فقد تبين أن حجم خلية القلب يؤثر بشكل مباشر في معامل شدة الإجهاد؛ إذ إن زيادة طول الخلية بمقدار (10) 20 (30) مم أدت إلى زيادة في معامل شدة الإجهاد بمقدار (12.22 24.56 34.91) ميغا باسكال مم 2/1 لشق بطول 1.5 مم، وقد لوحظ هذا السلوك تحت حملي الشد والقص على حد سواء، ويُعزى ذلك إلى انخفاض صلابة المادة مع زيادة طول الخلية.
كما أظهرت النتائج تأثير سمك جدار الخلية، حيث إن زيادته بمقدار (3) 6، 9، (12) مم أدت إلى انخفاض معامل شدة الإجهاد بمقدار (65.46 28.7 (18.14 (5.58 ميغا باسكال مم 2/1 على التوالي.
اما فيما يتعلق بتأثير الأشكال الثلاثة السداسي الدائري والمثلث على مقدار المعامل شدة الإجهاد، وجد أن أعلى قيمة سجلت في القلب الدائري 23.36) ميغا باسكال مم 2/10)، تليه القيم في القلب السداسي (17.69) ميغا باسكال مم 2/10)، ثم المثلث (10.24 ميغا باسكال مم 2/10).