بررسی تجربی و تحلیلی ضربه کم سرعت بر صفحات چند لایه ای فلز-الیاف

چند لایه ای های فلز-الیاف از کنار هم قرار گرفتن صفحات فلزی و لایه های ساخته شده از کامپوزیت های الیافی تشکیل می شوند. خواص مکانیکی مناسب باعث شده است تا این کامپوزیت ها کاربرد گسترده ای در صنایع، به ویژه صنایع هواپیماسازی پیدا کنند. در این پژوهش، رفتار چند لایه ای های فلز-الیاف زیر بار ضربه بررسی شده است. در تحلیل چند لایه ها از روش انرژی استفاده شد. در این روش با استفاده از شکل ساده شده معادلات فون-کارمن جمله های مختلف انرژی برای سازه زیر بار ضربه محاسبه شد. به منظور انجام آزمون های تجربی نیز دو گروه نمونه با زاویه الیاف متفاوت ساخته شد و هر نمونه در دو سطح مختلف انرژی ، به وسیله دستگاه ضربه ثقلی مورد آزمایش قرار گرفت. در هر دو سطح انرژی، نمونه های متقارن از نمونه های نامتقارن مقاومت بیشتری نشان دادند. با افزایش سرعت اولیه ضربه زننده و در نتیجه افزایش انرژی ضربه در محدوده بررسی شده، تعداد لایه های جداشده ،مساحت ناحیه جدایش لایه ها و نیز تعداد لایه های شکسته شده افزایش می یابد. اما روند جذب انرژی برای نمونه ها در مقایسه با سطح کمتر انرژی تغییری نمی کند. مقایسه نتایج تحلیلی با نتایج تجربی نشان داد، روش تحلیلی به کارگرفته شده برای پیش بینی خواص ضربه چند لایه ای های فلز-الیاف مناسب است.

کلیدواژه ها:

چندلایه ای فلز-الیاف ، ضربه کم سرعت ، انرژی کرنشی ، الیاف شیشه ، زاویه الیاف