تحلیل عددی اثر اصطکاک بین الیافی پارچه تک لایه با استحکام بالا تحت نیرو بالستیک به روش اجزای محدود
نویسندگان
1 دانشگاه زنجان، دانشکده فنی و مهندسی، گروه مکانیک
2 مهندسی مکانیک، دانشکده مکانیک، دانشگاه زنجان ، زنجان، ایزان
doi
10.22060/mej.2019.15879.6217چکیده
اصطکاک تاثیر چشمگیری در عملکرد بالستیک الیاف آرامید دارد. در این مقاله به بررسی رفتار بالستیکی الیاف آرامید از جنس تارون و دایناما در برابر ضربه سرعت بالای پرتابه استوانهای پرداخته میشود. از روش عددی با استفاده از دینامیک صریح نرمافزار آباکوس در تحلیل برخورد سرعت بالا استفاده شده است. به کمک روش عددی اثرات اصطکاک بین الیافی بر روی عملکرد بالستیک الیاف آرامید بررسی شده است. بدین منظور اثرات اصطکاک بینالیافی بر روی تغییر شکل عرضی، انرژی جذب شده و شکلهای جذب انرژی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج عددی نشان میدهد افزایش اصطکاک بینالیافی سبب کاهش قابلیت انحراف عرضی و تغییر مد پاسخ الیاف آرامید شده است. با افزایش اصطکاک بینالیافی، نرخ انرژی جذب شده به طور یکنواخت افزایش مییابد. این در حالی است که با افزایش اصطکاک بینالیافی، زمان شکست ابتدا کاهش و سپس افزایش یافته است، اما در ادامه دوباره روند کاهشی را طی میکند. افزایش اصطکاک بینالیافی بر شکلهای جذب انرژی نیز تاثیر میگذارد. وقتی اصطکاک نزدیک صفر است، انرژی کرنش ساز و کار غالب پارچه است اما با افزایش اصطکاک بینالیافی، انرژی جنبشی به ساز و کار غالب در پارچه تبدیل میشود. یک مقدار مشخص برای اصطکاک بینالیافی وجود دارد که به ازای آن انرژی اتلافی ناشی از اصطکاک به مقدار بیشینه میرسد. ضـریب همبستگی بین سرعت باقیمانده شبیهسازی المان محدود و آزمایش تجربی 0/94 میباشد که نشاندهنده ارتباط بسیار نزدیک نتایج تجربی و عددی حاضر است.
