The Refined Zigzag Theory (RZT) is a structural theory developed for the analysis of composite multilayer and sandwich beams. However, the accuracy of RZT for buckling analysis of sandwich beams has not been experimentally investigated, and for RZT and Timoshenko Beam Theory (TBT) the effect of the degree of heterogeneity on their accuracy requires further study. The aim of this work was to validate the use of the RZT for predicting the critical buckling loads of sandwich beams, even with highly heterogeneous material properties, and to assess the use of the TBT for the same application. Buckling experiments were conducted on five foam-core sandwich beams, which varied in geometry and included highly heterogeneous configurations. For each beam, two finite element (FE) models were analyzed using RZT- and TBT-beam FEs. The comparison between the numerical and the experimental results highlighted a major capability of RZT to correctly predict the critical buckling load for all the beams considered. The dependence of the TBT results on the beam characteristics was further investigated through a parametric analysis, which showed the dominant effect to be a close to linear relationship between the TBT error and the beam face-to-core thickness ratio. The work demonstrated the outstanding accuracy of the RZT predictions, including the superior capabilities with respect to TBT, and has application for rapid and accurate analysis of industrial structures.

中文翻译：

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用于高度非均匀夹心梁精确屈曲分析的改进之字形理论的实验和数值研究

精化之字形理论 (RZT) 是一种结构理论，用于分析复合多层和夹层梁。然而，RZT 用于夹层梁屈曲分析的精度尚未经过实验研究，对于 RZT 和 Timoshenko 梁理论 (TBT)，异质性程度对其精度的影响需要进一步研究。这项工作的目的是验证 RZT 用于预测夹层梁的临界屈曲载荷，即使具有高度异质的材料特性，并评估 TBT 在相同应用中的使用。在五个泡沫芯夹层梁上进行了屈曲实验，这些梁的几何形状各不相同，包括高度异质的配置。对于每个梁，使用 RZT 和 TBT 梁 FE 分析了两个有限元 (FE) 模型。数值和实验结果之间的比较突出了 RZT 正确预测所有考虑的梁的临界屈曲载荷的主要能力。通过参数分析进一步研究了 TBT 结果对梁特性的依赖性，表明 TBT 误差与梁面芯厚度比之间的主要影响接近线性关系。该工作展示了 RZT 预测的出色准确性，包括在 TBT 方面的卓越能力，并适用于快速准确地分析产业结构。通过参数分析进一步研究了 TBT 结果对梁特性的依赖性，表明 TBT 误差与梁面芯厚度比之间的主要影响接近线性关系。该工作展示了 RZT 预测的出色准确性，包括在 TBT 方面的卓越能力，并适用于快速准确地分析产业结构。通过参数分析进一步研究了 TBT 结果对梁特性的依赖性，表明 TBT 误差与梁面芯厚度比之间的主要影响接近线性关系。该工作展示了 RZT 预测的出色准确性，包括在 TBT 方面的卓越能力，并适用于快速准确地分析产业结构。