تحلیل و مدل سازی ضربه سرعت پایین بر تیرکامپوزیتی چندلایه و بررسی عوامل موثر بر نفوذ استاتیکی ضربه زننده در آن

امروزه استفاده از سازه های کامپوزیتی به دلیل نسبت استحکام به وزن بالا و نسبت سفتی به وزن بالا در صنایع مختلف به صورت گسترده بکار می رود. در حین کار یا تعمیر، ممکن است اشیاء صلب مانند سنگ، ابزار، ... به این سازه ها برخورد کند. آسیب این گونه ضربه ها، در سازه های کامپوزیتی چندلایه، بیش از سازه های فلزی است. این ضربات، سبب بروز آسیب های درونی مانند گسیختگی لایه های کامپوزیتی می شود. چون تغییر شکل ها، در محدوده الاستیک است، سطح بیرونی سازه، این آسیب ها را نشان نمی دهد. از این رو تحلیل رفتار سازه های کامپوزیتی در برابر بارگذاری استاتیکی ودینامیکی بخصوص بارهای ضربه ای و پدیده برخورد از اهمیت بالایی برخوردار است.در پژوهش حاضر، ابتدا مسئله تماس میان یک نفوذکننده استوانه ای صلب و یک تیر کامپوزیتی چندلایه ای به صورت تحلیلی بررسی می شود. مسئله تماس با استفاده از رهیافت تنش تماس فرضی حل می گردد. نتایج برای رابطه نیروی تماس – طول تماس و تنش های تماس استخراج می گردند. در ادامه، نتایج تحلیل، جهت تعیین پاسخ مسئله ضربه سرعت پایین، تعمیم داده می شوند. به منظور صحت سنجی مدل تحلیلی حاضر، نتایج بدست آمده با نتایج مراجع در دسترس مورد مقایسه قرار گرفته شده است که نتایج حاصل حاکی از آن بود که کد نوشته شده در نرم افزار متلب جهت تحلیل مسئله ضربه بر تیرکامپوزیتی چندلایه از دقت بالایی برخوردار می باشد. در ادامه به بررسی تاثیر پارامترهای شعاع نفوذکننده، سرعت و جرمضربه زننده بر روی پاسخ فرورفتگی استاتیکی و ضربه سرعت پایین تیرکامپوزیتی چندلایه پرداخته شده است. نتایج حاصل از این پژوهش، می تواند در طراحی تیرهای کامپوزیتی چندلایه ای تاثیرگذار باشد

کلیدواژه ها:

ضربه سرعت پایین ، تیر کامپوزیتی چندلایه ، نفوذ استاتیکی