استخراج تجربی پارامترهای شبیه سازی ضربه سرعت بالا بر صفحه کامپوزیتی به روش تخریب پیش رونده و مدل ناحیه چسبنده

پژوهش حاضر آغاز و گسترش خسارت درون و برون لایه ای در صفحه چندلایه کامپوزیتی کولار- اپوکسی در معرض ضربه سرعت بالا با استفاده از یک مدل اجزای محدود را ارایه می دهد. خسارت در لایه های کامپوزیت به روش تخریب پیش رونده و تورق بین لایه ها با استفاده از مدل ناحیه چسبنده تعریف شده است. آغاز خسارت درون لایه ای با استفاده از معیار هاشین و آغاز تورق بین لایه ها با استفاده از تئوری کشش- جدایش پیش بینی شده و گسترش خسارت های درون و برون لایه ای به وسیله کاهش سفتی بر پایه انرژی چقرمگی شکست موجود در نرم افزار آباکوس انجام شده است. در این تحقیق، پارامترهای مورد نیاز مدل اجزای محدود از قبیل انرژی چقرمگی شکست به صورت تجربی و با استفاده از آزمایش هایی مانند کشش فشرده و تیر یکسر گیردار دوتایی استخراج شده است. اعتبارسنجی مدل اجزای محدود نیز با استفاده از مقایسه سرعت ضربه زننده پس از برخورد در آزمایش تجربی ضربه با انرژی ۱۶۰ژول و شبیه سازی عددی انجام شده است. با مشاهده درصد تفاوت پایین بین نتایج آزمایش ضربه با شبیه سازی عددی نتیجه گرفته شد که خواص مورد نیاز شبیه سازی به ‎درستی استخراج شده و معتبر است. در تحقیق حاضر یک مدل معتبر، دقیق و کم هزینه اجزای محدود با درنظرگرفتن خسارت و نفوذ ضربه زننده برای یک کامپوزیت چندلایه تحت ضربه سرعت بالا را ارایه کرده که پارامترهای مورد نیاز آن را می توان به صورت تجربی استخراج کرد.

کلیدواژه ها:

Finite Element Simulation ، Progressive Damage Model ، Cohesive Zone Model ، Kevlar-Epoxy Composite ، High Velocity Impact ، شبیه سازی اجزای محدود ، روش آسیب پیش رونده ، مدل ناحیه چسبنده ، کامپوزیت کولار/اپوکسی ، ضربه سرعت بالا