تحلیل پاسخ ضربه چندلایه‌های الیاف-فلز کارال و گلار با استفاده از مدل‌سازی اجزاء محدود

نویسندگان

1 دانشیار، آزمایشگاه سازه‌های پیشرفته، دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران

2 دانش آموخته دکترا، آزمایشگاه سازه‌های پیشرفته، دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران

3 دانش آموخته کارشناسی ارشد، آزمایشگاه سازه‌های پیشرفته، دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران

doi
چکیده

پاسخ ضربه سرعت‌پایین دو نوع چندلایه الیاف-فلز (FML) حاوی دولایه آلومینیوم، یکی شامل هسته کامپوزیت الیاف کربن (نمونه کارال) و دیگری دارای هسته کامپوزیت الیاف شیشه (نمونه گلار) مورد بررسی و مقایسه قرارگرفته است. جهت تحلیل رفتار FML ها، از یک مدل سه‌بعدی اجزاء محدود در محیط نرم­افزار آباکوس استفاده می­شود. ابتدا اثر تغییر انرژی ضربه زننده بر پاسخ ضربه سرعت‌پایین بررسی شد. با افزایش انرژی اولیه ضربه زننده، بیشینه نیروی تماسی و میزان جابجایی چندلایه‌ها افزایش می‌یابد. میزان افزایش جابجایی و جذب انرژی در نمونه گلار بیش از کارال است. سپس به بررسی اثر جرم ضربه زننده و کسر حجمی فلز پرداخته شد. گرچه در برابر بار ضربه‌ای سرعت‌پایین، چندلایه الیاف-فلز کارال نسبت به گلار مقاوم‌تر است، اما تورق در کارال بیش از نمونه گلار است. حداکثر نیروی تماسی برای نمونه کارال تحت اثر ضربه زننده با جرم‌های مختلف نیز در مقایسه با نمونه گلار، به‌طور میانگین حدود 5/10 درصد بیشتر است.