مقايسه تحليل فرآيند نفوذ روي كامپوزيت الاستومري دو لايه با كامپوزيت ترموست با استفاده از معادلات جذب انرژي

Comparison of penetration process of 2-layer elastomeric composite with thermoset composite using energy absorption equations

هدف اين مقاله ارائه مدل تحليلي براي تحليل فرآيند نفوذ پرتابه هاي استوانه اي سر‌كروي در هدف كامپوزيت كولار/ الاستومر2لايه و مقايسه آن با مواد مركب كولار/ اپوكسي با بهره گيري از روش انرژي مي باشد. بدين منظور، معادلات جذب انرژي براي مواد خطي و غيرخطي به عنوان معياري براي عملكرد پارچه تقويت شده با ماتريس به طور تحليلي مورد بررسي قرار مي‌گيرد. در اين مدل پيش بيني شده، جذب انرژي لايه اول در جذب انرژي لايه دوم تاثير محرزي داشته كه وابستگي رفتار بالستيك لايه اول نسبت به لايه دوم اين كامپوزيت را‌ در طول برخورد نشان مي‌دهد. مؤلفه‌هاي جذب انرژي شامل تشكيل مخروط پشت هدف، انرژي جنبشي كشش در الياف ثانويه، انرژي جنبشي كشش در الياف اوليه، انرژي جذب شده ناشي از لايه لايه شدگي، انرژي جذب شده ناشي از ترك ماتريس و انرژي جذب شده ناشي از سوراخ برشي در نظر گرفته شده است و محاسبه انرژي جذب شده توسط هريك از اين مكانيزم‌ها در طول مدت برخورد صورت مي گيرد. نتايج حاصل از اين پژوهش نشان دهنده تأثير مثبت استفاده از الاستومر نسبت به ماتريس ترموست در جذب انرژي پانل كامپوزيتي مي‌باشد. همچنين، به منظور بررسي صحت نتايج حاصل از اين تحليل با نتايج تجربي موجود در ساير پژوهش ها نيز مقايسه گرديده است كه بيانگر مطابقت بالاي نتايج تحليلي با نتايج تجربي مي باشد.

The purpose of this paper is to present an analytical model for analyzing the penetration process by aspherical noseshape cylindrical on the kevlar/elastomer and the kevlar/epoxy composites and comparing them with each other using the energy method. To investigate this issue, energy absorptionequations forlinear andnonlinear materials are analyzed as a criterion for the performance of matrix-reinforced fabric. In this predicted model, the dependence of the ballistic behavior of the first and second layers of the composites on each other during the impact is considered. In this presented model, the components of energy absorption include the initial kinetic energy of the projectile, the kinetic energy of the projectile, the kinetic energy of the composite cone ahead of the tip of the projectile, the energies absorbed by primary and secondary yarns, the energies absorbed by the delamination among the layers and the cracking of the matrix, the energy dissipated by plugging of the layers is calculated during impact. The results of this study show a positive effect of elastomer use on thermoset matrix in composite. Also, analytical results are validated with the experimental results of previous studies and the perturbation analysis is done to examine the reason for error.