تحلیل ورق دایروی از جنس چندلایه های فلزی-الیافی با الیاف خمیده تحت بار ضربه سرعت پایین

در این پژوهش رفتار ورق دایروی از جنس چندلایه های فلزی-الیافی با الیاف خمیده تحت ضربه سرعت پایین به روش تحلیلی مورد مطالعه قرار گرفت. لایه های کامپوزیت از جنس شیشه-اپوکسی هستند که بین دو لایه آلومینیوم ۳T-۲۰۲۴ قرار گرفته اند. معادلات دیفرانسیل حرکت با استفاده از مدل جرم و فنر و با لحاظ شرایط اولیه مناسب برای مراحل بارگذاری و باربرداری فرمول بندی شده است. تغییرشکل آلومینیوم به صورت صلب-پلاستیک کامل و تغییرشکل لایه های کامپوزیت به صورت الاستیک خطی ایده آل سازی شده است. با استفاده از اصل مینیمم سازی انرژی پتانسیل، به کارگیری کرنش فون کارمن و صرف نظر کردن از جابجایی های صفحه ای و انرژی کرنشی خمشی، رابطه غیرخطی بین نیروی تماسی و خیز ورق استخراج شده است. هم چنین روشی برای محاسبه سفتی متوسط ورق ارائه و از آن برای تخمین خرابی داخلی ناشی از لایه لایه شدگی استفاده شده است. تاثیر چیدمان و پارامترهای هندسی ورق و ضربه زننده روی پاسخ ورق بررسی شده است. توابع مختلف برای توصیف تغییرشکل ورق تحت بارگذاری ارزیابی و نتایج جهت اعتبارسنجی با نتایج تجربی مقایسه شده است. هم چنین امکان بهبود عملکرد ورق کامپوزیتی تحت بارگذاری ضربه با استفاده از مفهوم سفتی متغیر از طریق الیاف خمیده بررسی گردیده است. نتایج تحلیل نشان دهنده تغییر توزیع تنش مطابق با مسیر الیاف خمیده در چندلایه های با سفتی متغیر است. اما ماکزیمم خیز و نیروی ضربه در چندلایه های با سفتی متغیر مشابه نمونه های معمولی با سفتی ثابت است.

کلیدواژه ها:

ورق دایروی ، الیاف خمیده ، ضربه سرعت پایین ، چندلایه های فلزی-الیافی