بررسی رفتار فوم کامپوزیتی A356/SiCp تحت بار ضربه ای با سرعت پائین

نویسندگان

1 گروه مهندسی مکانیک، واحد بیرجند، دانشگاه آزاد اسلامی، بیرجند، ایران

2 دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران

doi
10.22044/jsfm.2017.4742.2206
چکیده

فوم‌های فلزی به دلیل نسبت استحکام به وزن و جذب انرژی بالا، کاربرد گسترده‌ای در صنایع خودرو و هوافضا دارند؛ بنابراین اطلاع از رفتار مکانیکی این مواد، به‌خصوص تحت بار دینامیکی ضروری است. در مقاله حاضر، پاسخ ضربه فوم‌ آلومینیوم A356 تقویت‌شده توسط ذرات SiC مورد مطالعه قرارگرفته و نتایج عددی به‌دست آمده از شبیه‌سازی رفتار ضربه فوم، با اندازه‌گیری‌ها و مشاهدات آزمایشگاهی مقایسه و اعتبارسنجی گردید. به‌منظور استخراج پارامترهای ماده در مدل اساسی دشپند-فلک، از داده‌های آزمایش فشار بر روی نمونه‌های فوم بهره گرفته شده است. نتایج FEM نشان داد که تغییرات نیرو بر حسب زمان، مطابقت بسیارخوبی با داده‌های آزمایش ضربه دارد. مدل عددی می-تواند مقدار نیرو در محدوده پلاتو، زمان ضربه، انرژی جذب‌شده توسط فوم و حالت شکست ماده را با دقت مناسبی پیش‌بینی نماید. همچنین نمودارهای بالانس انرژی و حساسیت به مش، صحت شبیه‌سازی انجام‌گرفته را ﺗﺄیید می‌کند. نظربه اینکه شبیه‌سازی رفتار دینامیکی یک ماده کامپوزیت و متخلخل، با چالش‌های متعددی مواجه است، در کار حاضر به ارائه راهکارهایی جهت رفع آنها پرداخته شده است. با توجه به عدم وجود نتایج عددی و تجربی بر روی رفتار ضربه فوم A356/SiCp، می‌توان از نتایج تحقیق حاضر جهت توسعه مواد کامپوزیتی پیشرفته استفاده نمود.