بررسي رفتار الياف كربن و كولار در استوانه‌ي كامپوزيتي تحت ضربه سرعت پايين: تحليل تجربي و عددي

نسبت استحكام به وزن باال در كامپوزيت‌هاي زمينه پليمري تقويت شده با الياف سبب شده است كه در بسياري از سازه‌ها و قطعات مورد توجه واقع شود. در اين مقاله به تحليل تجربي و عددي چهار استوانه كامپوزيتي تحت ضربه با سرعت پايين پرداخته شده است. ساختار اين لوله‌ها به صورت فقط كربن، فقط كولار، كولار-خارج/ كربن-داخل و كربن-خارج/ كولار-داخل مي‌باشد. در تست آزمايشگاهي از دستگاه ضربه‌ي سقوط آزاد با يك ضربه زننده كروي فولادي جهت اعمال ضربه بدون سرعت اوليه استفاده شده است. در بخش عددي جهت بررسي رفتار ضربه از روش مدل‌سازي اجزاء محدود در نرمافزار آباكوس مورد استفاده قرار گرفته است. در پژوهش حاضر انواع روش‌هاي مدل‌سازي، فرايند مش‌بندي و انوع المان‌ها در نرم افزار مورد بحث قرار گرفته است. در تحقيق حاضر نيرو، مدت زمان تماس و جابجايي نمونه‌ها مورد بررسي قرار گرفته است. با توجه به نتايج مي‌توان ديد كه الياف كولار قابليت جذب انرژي بيشتري را نسبت به كربن داشته و استوانه فقط كربني بيشترين نيروي تماسي و كمترين جابجايي را در مقايسه با ساير نمونه‌ها دارد. براي صحت سنجي، نتايج تجربي با نتايج نرمافزار آباكوس مطابقت داده شده است كه تطابق بسيار نزديكي بين دو نتيجه وجود دارد.