حساسیت رفتار مکانیکی سازه های چندلایه فلزی به مکان تغییرات خواص مادی در بارگذاری ضربه ای

استفاده از مواد فلزی با جنس های متفاوت در سازه های فلزی چندلایه، امکان طراحی سازه هایی با رفتار مکانیکی مناسب را فراهم می آورد. بنابراین بررسی اثر تغییرات پارامترهای مادی لایه های فلزی به منظور بهینه سازی رفتار ضربه ای این سازه ها ضروری به نظر می رسد. در این مقاله با استفاده از یک مدل المان محدود، رفتار الاستوپلاستیک سازه های فلزی چندلایه تحت بارگذاری ضربه ای سرعت پائین، بصورت خروجی هایی شامل نیروی تماسی، جابجایی عرضی، انرژی کرنشی الاستیک و پلاستیک و همچنین انرژی جنبشی ضربه زننده ارزیابی شده است. آلومینیوم 6061 به عنوان ماده پایه ی لایه های فلزی انتخاب شده و مواد فرضی دیگری که تنها در میزان تنش تسلیم یا مدول الاستیسیته با ماده ی پایه متفاوتند، جهت اعمال تغییرات خواص مادی در نظر گرفته شده اند. چیدمان های مختلفی از فلز پایه و مواد فرضی انتخاب شده اند تا علاوه بر مشاهده ی اثر تغییر خواص مادی بر رفتار مکانیکی، موقعیت مکانی این تغییرات در لایه های مختلف نیز مقایسه گردد. نتایج مطالعات نشان می دهد که اثر خمش در لایه ی ابتدایی و انتهایی موجب حساسیت بیشتر رفتار سازه به تغییرات خواص این لایه ها نسبت به لایه ی میانی می شود. از سوی دیگر اثر تغییرشکل های موضعی در لایه ی ابتدایی، باعث شدت بیشتر تغییرات رفتار سازه در آن نسبت به لایه ی انتهایی می گردد. نتایج مدل سازی حاضر با نتایج آزمایشگاهی و عددی مقایسه شده و انطباق خوبی بین آنها مشاهده شد

کلیدواژه ها:

سازه ی فلزی چندلایه ، روش المان محدود ، انرژی کرنشی ، ضربه سرعت پایین