فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

FGM‌ها یا مواد هدفمند گونه‌ای از مواد مرکب هستند که تغییرات تدریجی خواص مواد را از سطحی به سطح دیگر نشان می‌دهند. با توجه به پیوستگی ترکیب مواد تشکیل‌دهنده، مواد هدفمند خواص مکانیکی مؤثر‌تری نسبت به مواد مرکب چند‌لایه دارا می‌باشند که این منجر به از بین رفتن تمرکز تنش بین لایه‌ای می‌شود. بیش‌ترین کاربرد این مواد در سازه‌های جدار نازک نظیر صفحه‌ها و پوسته‌ها می‌باشد. صفحه‌ها به‌دلیل سطح گسترده و ضخامت کم، در برابر بار‌های انفجاری از یک سو دارای مقاومت کمی هستند و از سوی دیگر، تغییرمکان‌های زیادی پیدا می‌کنند. از این رو، بهره‌گیری از صفحه‌های هدفمند به‌دلیل ساختار مواد تشکیل‌دهنده‌ی آن‌ها که از یک توزیع توانی در راستای ضخامت برخوردار است، باعث بهبود مقاومت و کاهش تغییر‌مکان خواهد شد. در این پژوهش، با استفاده از نرم‌افزار اجزای محدود Abaqus، به بررسی پاسخ دینامیکی غیر‌خطی هندسی صفحه‌های هدفمند استاینلس‌استیل - سیلیکون‌نیترید تحت بار‌های انفجاری پرداخته شده است. برای این کار، اثر شاخص توان حجمی، نسبت ابعاد صفحه، ضخامت صفحه، مقدار ماده‌ی منفجره و فاصله‌ی آن و نیز اثر مقیاس رپلیکا همراه با مقیاس هوپکینسون مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان داده‌اند که با افزایش شاخص توان حجمی (از صفر تا بی‌نهایت)، افزایش فاصله‌ی مرکز انفجار تا صفحه (از 500 به 900 میلی‌متر) و افزایش ضخامت صفحه (از 6 به 18 میلی‌متر)، مقدار بیشینه‌ی تغییر‌مکان صفحه به‌ترتیب 29/1%، 43/64% و 87/74% کاهش پیدا کرده است. از سوی دیگر، با بزرگ‌تر شدن نسبت ابعاد صفحه (از 1 به 2) و افزایش مقدار ماده‌ی منفجره (از 5 به 25 گرم)، بیشینه‌ی تغییر‌مکان صفحه به‌ترتیب 1/06 و 3/09 برابر شده است. همچنین، مشاهده شد که تغییر خواص مواد در راستای ضخامت صفحه هیچ تأثیری بر روی مقیاس‌گذاری ندارد.