تغييرشكل پلاستيك ورق هاي آلومينيومي با روكش پليمري تحت بارگذاري انفجار مخلوط گازها: بخش اول: مطالعات تجربي

Plastic Deformation of Polymeric-Coated Aluminum Plates Subjected to gas Mixture Detonation Loading: Part I: Experimental Studies

در اين تحقيق، از يك فرآيند شكل دهي نوين به نام روش انفجار مخلوط گازها براي تغيير شكل بزرگ ورق هاي نازك مستطيلي آلومينيومي با روكش پليمري استفاده شده است. بر اساس اين ايده جديد، يك مجموعه آزمايش روي رفتار پلاستيك ساختارهاي دولايه فلز-پليمري با هدف افزايش آستانه تحمل بار دفعي انجام شده است. در اين ساختارها، از روكش پليمري پلي اوره با ضخامت هاي مختلف 3 و 4 ميلي متري به عنوان يك لايه تقويت كننده براي ورق هاي آلومينيومي استفاده شده است. در اين سري از آزمايش ها، اثر ضخامت لايه هاي عقبي و جلويي بر رفتار ساختار دولايه فلز-پليمري تحت پنج بار دفعي مختلف موردمطالعه قرارگرفته است. نتايج تجربي نشان داد كه افزودن روكش پليمري با ضخامت هاي 3 و 4 ميلي متر به ورق آلومينيومي 2 ميلي متري به ترتيب موجب كاهش خيز دائمي ساختار به ميزان %12/7 و %21/1 در ايمپالس N·s 19/1، %22/2 و %30/9در ايمپالس N·s 28/1 و در نهايت %23/3 و %31/3 در ايمپالس N·s 32/3 مي شود. براي ورق هاي آلومينيومي با ضخامت 1 ميلي متر، استفاده از روكش پليمري 3 و 4 ميلي متري، به ترتيب موجب2/1 و 2/4 برابر كردن آستانه تحمل بار دفعي مي شود.

In this study, a novel processing technique, namely gas mixture detonation method, was used for large plastic deformation of thin rectangular aluminum plates reinforced by polymeric coating. Based on this new idea, a series of experimental tests were conducted on plastic behavior of metal-elastomer bilayer structures with the aim of increasing the threshold of the impulsive load. In these structures, polyurea coating with different thicknesses of 3 mm and 4 mm was used as a reinforcing layer for aluminum plates. In this series of experiments, the effects of the back and front layer thicknesses on the behavior of the structure subjected to five different impulsive loads have been studied. The experimental results indicated that addition of polymeric coating with thicknesses of 3 mm and 4 mm to the 2 mm thick aluminum sheet led to a decrease in the permanent deflections of structure by 12.7% and 21.1% at impulse of 19.1 N·s, 22.2% and 30.9% at impulse of 28.1 N·s, and eventually, 23.3% and 31.3% at impulse of 32.3 N·s, respectively. For 1 mm thick aluminum sheet, using polymeric coating of 3 and 4 mm led to increase of the threshold of the impulsive load 2.1 and 2.4 times, respectively.