مطالعه تجربي و شبيه ‌سازي عددي عملكرد كامپوزيت ترموپلاستيك پلي فنيلن سولفايد تقويت شده با الياف كربن تحت ضربه سرعت بالاي گلوله‌هاي با هندسه مختلف

امروزه كامپوزيت هاي ترموپلاستيك به علت دارا بودن استحكام بالا و وزن كم محبوبيت زيادي در صنايع مختلف پيدا كرده اند. هدف پژوهش حاضر، بررسي عملكرد بالستيكي يك كامپوزيت چهار لايه ترموپلاستيك تحت ضربه سرعت بالا مي باشد. اين كامپوزيت، از پليمر پلي فنيلن سولفايد به عنوان ماده زمينه و الياف كربن به عنوان فاز تقويت كننده بهره مي برد. در اين پژوهش ابتدا اين كامپوزيت با لايه چيني متقارن [90.0/0.90] با استفاده از روش پرس گرم ساخته شده و سپس خواص مكانيكي آن با استفاده از تست كشش بدست آمد. سپس، تست ضربه سرعت بالا بر روي قطعات نمونه انجام شده و با به كارگيري دوربين سرعت بالا، سرعت خروجي گلوله‌ها بدست آمده است. همچنين، شبيه سازي عددي اين ضربه سرعت بالا در نرم افزار المان محدود LS-DYNA انجام شد و نتايج آن با داده هاي تجربي مقايسه و صحت سنجي گرديد. در اين شبيه سازي از سه گلوله با هندسه مختلف شامل سركروي، سرتخت و مخروطي استفاده شده است. در نهايت براساس خروجي هاي عددي و تجربي بدست آمده مشخص گرديد كه كامپوزيت ساخته شده توانسته به ميزان قابل توجهي از انرژي گلوله‌هاي مورد اصابت را جذب كند. بيشترين ميزان اين انرژي جذب شده در سرعت اوليه 120 متر بر ثانيه، مربوط به گلوله سرتخت به ميزان 65.67 درصد و كمترين آن نيز مربوط به گلوله مخروطي به ميزان 36.66 درصد مي باشد.