تغييرشكل پلاستيك ورق هاي آلومينيومي با روكش پليمري تحت بارگذاري انفجار مخلوط گازها: بخش دوم: مدل سازي تحليلي و تجربي

Plastic Deformation of Polymeric-Coated Aluminum Plates Subjected to Gas Mixture Detonation Loading: Part II: Analytical and Empirical Modelling

در اين تحقيق، ابتدا يك سري آزمايش براي ارزيابي تغيير شكل پلاستيك ورق هاي مستطيلي آلومينيومي تقويت شده با پوشش پليمري تحت بارگذاري انفجار مخلوط گاز انجام شد. براي بررسي اثر ضخامت لايه جلويي و عقبي بر مقاومت در برابر تغيير شكل ساختارهاي دولايه فلز-پليمري، چهار نوع لايه بندي مختلف انتخاب شدند. در مدل سازي تحليلي، مدلي براي پيش بيني بيشترين خيز دائمي ساختار دولايه فلز-پليمري ارائه شد. همچنين، در مدل سازي تجربي، با بي بعد سازي معادلات حاكم بر ورق بر مبناي تحليل ابعادي، تعدادي عدد بي بعد ارائه شد كه هر عدد بي بعد بيان گر هندسه ساختار، نسبت بار ديناميكي اعمالي به مقاومت ماده و توانايي مقاومت ديناميكي ماده در برابر تغيير شكل پلاستيك است. با تبديل داده هاي تجربي به فرم اعداد بي بعد و استفاده از روش تجزيه مقادير منفرد، توابعي رياضي براي پيش بيني بيشترين خيز دائمي ساختار ارائه شد. سپس، مدل هاي تجربي ارائه شده با نتايج تجربي صورت گرفته صحه گذاري شد. نتايج بدست آمده نشان دهنده توافق بسيار خوب نتايج آزمايش ها و پيش بيني مدل سازي از لحاظ بيشترين خيز دائمي است

In this research, a series of experiments were first performed to evaluate the plastic deformation of rectangular aluminum plates reinforced by polymeric coating under gas mixture detonation loading. Four different types of thickness configurations were chosen to investigate the effect of front and back layer thicknesses on the deformation resistance of metal-elastomer bilayer structures. In the analytical modelling, a model for predicting the maximum permanent deflection of metal-elastomer bilayer structure was presented. Also, in the empirical modelling, a number of new dimensionless numbers were presented by nondimensionalizing the governing equations of plate based on dimensional analysis in which each dimensionless number represents the geometry of the structure, the ratio of applied dynamic loads to the resistance ability of material, and the dynamic resistance ability of material against plastic deformation. Mathematical functions were presented to predict the maximum permanent deflection of structures by converting the experimental data into the form of dimensionless numbers as well as using singular value decomposition method. Subsequently, the presented empirical models were verified by the conducted experimental results. The results indicated an encouraging agreement between the experimental results and empirical predictions in terms of the maximum permanent deflection.