تحليل تجربي و عددي ضربه سرعت بالا روي صفحات كامپوزيتي كولار/الاستومر 2لايه

در اين مقاله قابليت جذب انرژي كامپوزيت هاي كولار/ الاستومر تحت بارگذاري ضربه اي سرعت بالا به روش تجربي و عددي مورد بررسي قرار گرفته است. الاستومر بدليل برگشت پذيري و بالا بودن نسبت جذب انرژي به وزن آن به عنوان محافظ بالستيكي دركامپوزيت ها، آنها را جذاب تر مي كند. البته تبعيت رفتار مكانيكي كامپوزيت هاي الاستومري از تئوري هايپرالاستيسيته مطالعه تحليلي را پيچيده خواهد كرد. بنابراين، شبيه سازي عددي به دليل در نظر گرفتن مكانيزم هاي مختلف و پيچيده شكست، بيشترين سهم در طراحي سازه هاي كامپوزيتي را از آن خود كرده اند. در تحقيق حاضر، از پيشرفته ترين روش مدل سازي المان محدود كامپوزيت ها آباكوس/ صريح جهت تعيين رفتار آنها، در طول برخورد ضربه استفاده شده است. بدين منظور، براي مدلسازي لايه هاي كامپوزيتي از المان هاي ورق و جهت تعيين رفتار مدل شكست كامپوزيت الاستومري از مدل مادي مواد شكل پذير و مدل مادي ويومت بر مبناي يكي از معيارهاي آسيب مانند تنش ون مايزز استفاده شد. به دليل عدم وجود معيار ذكر شده در نسخه هاي تجاري نرم افزار و اهميت در نظر گرفتن چنين آسيب هايي در شبيه سازي عددي براي اين كامپوزيت ها، معيار مذكور با استفاده از كدنويسي در محيط نرم افزار فرترن نوشته شد و به اين شكل تحليل پديده نفوذ در سازه كامپوزيتي به قابليت نرم افزار اضافه گرديد. به منظور اعتبارسنجي مدل از آزمون تجربي بر روي كامپوزيت كولار/ الاستومر توسط دستگاه تفنگ گازي استفاده شد. همچنين، بررسي تغييرشكل و سرعت خروجي پرتابه و انرژي جذب شده به عنوان نتايج گزارش شده اند. نتايج حاصل از شبيه سازي توافق بسيار خوبي را با نتايج تجربي نشان مي دهند.