تحليل عددي اثر اصطكاك بين اليافي پارچه تك لايه با استحكام بالا تحت نيرو بالستيك به روش اجزاي محدود

اصطكاك تاثير چشمگيري در عملكرد بالستيك الياف آراميد دارد. در اين مقاله به بررسي رفتار بالستيكي الياف آراميد از جنس تارون و دايناما در برابر ضربه سرعت بالاي پرتابه استوانه‌اي پرداخته مي‌شود. از روش عددي با استفاده از ديناميك صريح نرم‌افزار آباكوس در تحليل برخورد سرعت بالا استفاده شده است. به كمك روش عددي اثرات اصطكاك بين اليافي بر روي عملكرد بالستيك الياف آراميد بررسي شده است. بدين منظور اثرات اصطكاك بين‌اليافي بر روي تغيير شكل عرضي، انرژي جذب شده و شكل‌هاي جذب انرژي مورد بررسي قرار گرفته است. نتايج عددي نشان مي‌دهد افزايش اصطكاك بين‌اليافي سبب كاهش قابليت انحراف عرضي و تغيير مد پاسخ الياف آراميد شده است. با افزايش اصطكاك بين‌اليافي، نرخ انرژي جذب شده به طور يكنواخت افزايش مي‌يابد. اين در حالي است كه با افزايش اصطكاك بين‌اليافي، زمان شكست ابتدا كاهش و سپس افزايش يافته است، اما در ادامه دوباره روند كاهشي را طي مي‌كند. افزايش اصطكاك بين‌اليافي بر شكل‌هاي جذب انرژي نيز تاثير ميگذارد. وقتي اصطكاك نزديك صفر است، انرژي كرنش ساز و كار غالب پارچه است اما با افزايش اصطكاك بين‌اليافي، انرژي جنبشي به ساز و كار غالب در پارچه تبديل مي‌شود. يك مقدار مشخص براي اصطكاك بين‌اليافي وجود دارد كه به ازاي آن انرژي اتلافي ناشي از اصطكاك به مقدار بيشينه مي‌رسد. ضـريب همبستگي بين سرعت باقي‌مانده شبيه‌سازي المان محدود و آزمايش تجربي 0/94 مي‌باشد كه نشان‌دهنده ارتباط بسيار نزديك نتايج تجربي و عددي حاضر است.