بررسی تحلیلی رفتار بالستیک ورقهای نازک کامپوزیتی چندلایه بر اساس معیارهای سای-هیل و کرنش ماکزیمم

در این مقاله، یک مدل تحلیلی دوبعدی برای پیش بینی رفتار بالستیک ورقهای نازک کامپوزیتی چندلایه بر اساس معیارهای سای-هیل و کرنش ماکزیمم معرفی می شود. در ابتدا سعی در تعیین تغییرشکل لحظه ای ورق کامپوزیت همراه با انتشار موج عرضی از نقطه برخورد ضربه، تعیین کرنش ها و تنش های غیرخطی در ورق است. سپس انرژی جذب شده توسط هر یک از مودهای شکست و تغییرشکل ورق کامپوزیت از جمله انرژی تغییرشکل الاستیک، انرژی شکست کششی طولی و عرضی، انرژی جنبشی حرکت محلی، انرژی ورقه ورقه شدن و ترک خوردگی ماتریس محاسبه می شود. برای بررسی شکست لایه های مختلف ورق کامپوزیت در حین نفوذ پرتابه از معیارهای سای-هیل و کرنش ماکزیمم استفاده می شود. همچنین اثر نرخ کرنش روی خواص مکانیکی لایه های ورق کامپوزیتی به صورت لحظه ای در حین فرآیند نفوذ اعمال می شود. در نهایت نتایج مدل تحلیلی حاضر بر اساس معیارهای سای-هیل و کرنش ماکزیمم با نتایج تجربی مقایسه می شود. معیار کرنش ماکزیمم تطابق خیلی خوبی نسبت به معیار سای-هیل در محاسبه سرعت حد بالستیک از خود نشان می دهد. با توجه به نتایج بدست آمده سهم انرژی شکست در مقایسه با انرژی تغییرشکل الاستیک با افزایش ضخامت بیشتر و بیشتر می شود. همچنین به ترتیب انرژی جنبشی حرکت محلی ورق، لایه لایه شدن و ترک خوردگی ماتریس سهم کمتری در فرآیند جذب انرژی دارند.

کلیدواژه ها:

Ballistic behavior ، Composite material ، tsai-hill ، maximum strain ، رفتار بالستیک ، مواد کامپوزیت ، سای-هیل ، کرنش ماکزیمم