بررسي تحليلي ضربه مايل سرعت‌پايين روي پوسته‌هاي استوانه‌اي كامپوزيتي

در اين مقاله به تحليل ديناميكي پوسته‌هاي استوانه‌اي كامپوزيتي تحت ضربه مايل سرعت پايين توسط يك ضربه زننده كروي پرداخته شده است. معادلات حركت بر اساس تئوري كلاسيك پوسته (CST) و با استفاده از روش نيوتن استخراج شده‌اند. شرايط مرزي پوسته دو سر ساده در نظر گرفته شده است. مؤلفه‌هاي جابه‌جايي با توجه به شرايط مرزي به‌صورت بسط سري فوريه دوگانه نوشته شده‌اند. براي بدست آوردن فركانس طبيعي و پاسخ پوسته استوانه‌اي تحت بارگذاري ضربه سرعت‌پايين، معادلات حركت با استفاده از روش توابع وزني گالركين حل شده است. تاريخچه نيروي تماس، با استفاده از مدل جرم و فنر بهبوديافته (ISM) و با بهره‌گيري از قانون خطي هرتز پيش‌بيني شده است. براي صحه‌گذاري، نتايج با نرم‌افزار المان محدود آباكوس و آخرين كارهاي انجام شده در اين زمينه مقايسه شده اند كه مطابقت خوبي بين پارامترهاي تاريخچه نيروي تماس نظير بيشينه نيروي تماس و زمان تماس وجود دارد. در اين مطالعه اثر پارامترهاي هندسي پوسته مانند نسبت طول به شعاع (L⁄R) و نسبت ضخامت به شعاع (h⁄R) و هم‌چنين اثر پارامترهاي ضربه زننده شامل سرعت (v_0)، جرم (m_i) و زاويه برخورد ضربه زننده (γ) بر روي پاسخ ضربه بررسي شده است.