تحليل ضربه سرعت پايين بر ورق‌هاي‌‌ حلقوي تقويت شده با نانولوله‌هاي كربني به‌صورت هدفمند

Low velocity impact analysis of FGCNT annular plate

در اين پژوهش، تحليل عددي ضربه سرعت پايين بر ورق‌هاي حلقوي تقويت شده با نانولوله هاي كربني به‌صورت هدفمند با استفاده از روش‌هاي المان محدود ارائه شده است. معادلات تعادل ورق بر اساس تئوري تغيير شكل برشي مرتبه اول ورق و اصل هميلتون استخراج شده است. براي شبيه‌سازي نيروي تماس بين ورق و ضربه‌زننده از قانون تماس هرتز استفاده شده است. همچنين با در نظر گرفتن، تغيير عوامل مختلف اعم از نحوه توزيع و درصد حجمي نانولوله ها در راستاي ضخامت و جرم و سرعت ضربه زن به بررسي تأثير اين عوامل بر روي توزيع نيروي تماس و جابجايي‌ها مي‌پردازيم.

In this study, low velocity impact analysis of functionally graded carbon nanotube annular plate based of finite element method is presented for the first time. The governing equations are based on first shear deformation theory and Hamilton's principle. To model the contact force between annular plate and impactor, modified contact Hertz law has been used. Results of present study is compared with previous studies, and it shows good agreement. The effect of different parameters such as distribution and volume fraction of carbon nanotubes, and also, different mass and velocity of impactor on contact force and transverse displacemet of plate have been investigated. Results denotes that by increasing the volume fraction of carbon nanotube from 11 to 17 %, the contact force 32% is increased and the contact time is notably decreased. Also, results show that, the FGX distribution of nanotubes along the thickness of plate, has the highest contact force and the lowest contact time.