بررسي تجربي و عدديضربه كم سرعت تكراري بر روي ورق آلومينيم از ديدگاه مكانيك آسيب محيط پيوسته

Experimental and numerical investigation on repeated low velocity impact response of Aluminum plate usingcontinuum damage mechanics approach

در اين تحقيق، بررسي تجربي و عددي ضربه تكراري با سرعت كم، بر روي ورق آلومينيوم انجام مي‌گيرد. روش مكانيك آسيب محيط پيوسته بر اساس نمونه لمتق جهت بررسي واماندگي استفاده مي شود. شبيه‌سازي عددي توسط نرم‌افزار اجزا محدود آباكوس انجام و كد نويسي آسيب با استفاده از زير برنامه وي.يو.مت انجام مي شود. ضربه هاي تكراري با انرژي مساوي بر روي ورق اصابت مي كند. در ضربه اول اثر پلاستيسيته بر روي ورق ديده مي شود. با اعمال ضربات بعدي، اثر كرنش سختي تا قبل از ترك در آلومينيوم ملاحظه مي شود.بعد از ايجاد ترك، سفتي سازه كاهش مي يابد و با انجام ضربه هاي بعدي، افت سفتي و آسيب در ورق افزايش يافته و در نهايت فرورفتن و سوراخ شدن اتفاق مي افتد. همچنين صحت‌سنجي مدل حاضر با نتايج آزمايشگاهي انجام مي گيرد؛ به طوري كه مقايسه نتايج تجربي و عددي نمودارهاي نيرو-زمان ونيرو-جابجايي توافق خوبي را نشان مي‌دهد.

In this study,repeated low velocity impacts on aluminum plate are investigated experimentally and numerically. In order to investigate the failure mechanism,the Lemitreʹs model of the continuum damage mechanics is used. To examine the damage, a Vumat subroutine isdeveloped in Abaqus FE code. Repeated impacts are performed on the plate with same level of energy. Plastic deformation is observed on the plate in the first impact. During the subsequent impacts and prior to crack initiation, the effect of strain hardening on the aluminum plate is observed. After crack initiation, the stiffness of the structure decreased. As the impacts continue, stiffness decreasedfurther and the damaged area was extended, and finally perforation and penetration appear on the plate. Also, the present model wasvalidatedwith the experimental results. Comparisons of numerical with experimental results show a good agreementfor force-time and force-displacement histories.