تحلیل عددی ضربه کم سرعت و میرایی سازه ای ورق مستطیلی پروالاستیک

کاربرد سازه­های با ساختار متخلخل با حفره­هایی که به طور طبیعی یا ساختگی حاوی سیال هستند، در زمینه­های مهندسی متعددی مانند ورق­ها و فومهای حاوی رطوبت یا سیال میراساز انرژی، ورقهای چوبین در معرض رطوبت و نیز استخوان مطرح است. در مقاله کنونی، تحلیل پاسخ ضربه ورق پروالاستیک برای اولین بار صورت پذیرفته است. برای این منظور ابتدا معادلات ساختاری مواد پروالاستیک بر اساس نظریه بیوت ارایه شده و سپس معادلات حاکم بر ضربه ورق، بر  پایه نظریه ورق کلاسیک و قانون تماس خطی نشده هرتز، استخراج گردیده­اند. فرم اجزای محدود غیرخطی معادلات حاکم با استفاده از روش گلرکین بدست آمده و با الگوریتمی ویژه حل شده ­است. برای در نظر گرفتن وابستگی زمانی معادلات حاصله، از روش انتگرال­گیری زمانی عددی نیومارک استفاده شده است. بر پایه کد کامپیوتری نوشته شده، اثر پارامترهای گوناگون بررسی شده است. نتایج آشکار می­سازند که وجود و امکان حرکت سیال در حفره­های ساختاری، می­تواند به رفتارهایی متناقض با ورقهای عادی بینجامد. همچنین، نیروی تماس، میزان فروروی ضربه­زن، خیز نقطه وسط ورق و گشتاور خمشی ناشی از سیال درون منافذ با افزایش ضریب نفوذ افزایش می یابند.

کلیدواژه ها:

ضربه ، مواد پروالاستیک ، ورق ، روش اجزای محدود ، تحلیل دینامیکی غیرخطی