بررسی اثرشکل پرتابه بر رفتار دینامیکی صفحات کامپوزیت

در پژوهش حاضر اثر شکل پرتابه بر روی پاسخ صفحات کامپوزیتی ارتوتروپیک به روش عددی و تحلیلی مورد بررسی قرار گرفته است. در روش عددی برخورد انواع پرتابه ها به ورق با استفاده از بسته اجزا محدودAnsys/Ls Dyna شبیه سازی شده است. این نوع برخورد به وسیله برخورد سنگریزه های کف باند با بدنه سازه هواپیماها در حین بلند شدن از باند و یا برخورد ذرات تگرگ یا اشیا کوچک دیگر به سازه های صنعتی به وجود خواهد آمد. کامپوزیت مورد استفاده از جنس کربن/ اپوکسی، ابعاد 158×102 میلی متر است که اندازه رایج نمونه های تست برخورد است و ضخامت صفحه در اندازه های 2، 3، 4، 5 و 6 میلیمتر بررسی شده است. جرم ضربه زننده 3 گرم و سرعت برخورد برای هر ضخامت ورق متفاوت می باشد. برای بررسی اثر شکل پرتابه چهار نوع ضربه زننده کروی، مخروطی، تخت (استوانه-ای)، تخت (مکعب) مدل سازی شده است. زمان برخورد، بیشینه و تاریخچه جابه جایی مرکز ورق برای چهار ضربه زننده مختلف با یکدیگر مقایسه شده اند. طبق نتایج به دست آمده برای پرتابه تخت بیشینه جابه جایی در مرکز ورق کمتر خواهد بود. جهت اعتبارسنجی، نتایج به دست آمده از روش عددی برای ضربه زننده کروی با یک روش تحلیلی گام به گام از یک معادله انتگرالی موجود در مراجع معتبر مقایسه شده است و نتایج دارای تطابق و همگرایی خوبی هستند.

کلیدواژه ها:

ورق کامپوزیتی ، برخورد جرم کوچک ، شبیه سازی عددی ، شکل ضربه زننده