تحلیل پارامتری ضربه بر روی پوسته های استوانه‌ای ساندویچی با رویه FML و هسته‌ مدرج تابعی با استفاده از یک تئوری پوسته جدید

نویسندگان

1 دانشیار،مجتمع دانشگاهی مواد و فناوریهای ساخت،دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران

2 دانشجوی دکتری،مجتمع دانشگاهی موادوفناوریهای ساخت،دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران.

3 دانشیار،مجتمع دانشگاهی موادوفناوریهای ساخت،دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران

4 استاد،مجتمع دانشگاهی مواد وفناوریهای ساخت،دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران.

doi
10.22068/jstc.2023.1989398.1825
چکیده

در مقاله حاضر به تحلیل پارامتری ضربه بر روی پوسته های استوانه‌ای ساندویچی با رویه FML و هسته‌ مدرج تابعی با استفاده از یک تئوری پوسته جدید پرداخته شده است. در این پژوهش دو مدل جدید، ساده و مهندسی برای پیش‌گویی تاریخچه نیروی تماس ناشی از برخورد عرضی شبه استاتیکی توسط ضربه‌زننده الاستیک و ایزوتروپیک به شکل کره، با سرعت پایین به پوسته استوانه‌ای کامپوزیتی ارائه شده است. این دو مدل عبارتند از: مدل نیم سینوسی (یا H-S) و مدل جرم و فنر بهبود یافته با دو درجه آزادی (یا IS-M). در مدل H-S حداکثر نیروی تماس و مدت زمان تماس به روش تحلیلی استخراج شده‌اند. در مدل IS-M ، ابتدا جرم و سفتی مؤثر پوسته در محل تماس به روش تحلیلی محاسبه شده، سپس با استفاده از روش تکرار و رسیدن به همگرایی، سفتی تماس اصلاح شده به دست آمده است. اعتبارسنجی نتایج پژوهش حاضر با مقایسه با نتایج تئوری و تجربی سایر محقّقین و نتایج حاصل از نرم‌افزار ABAQUS صورت پذیرفته و تطابق خوبی حاصل شده است. نتایج نشان می‌دهند که هر چه اثر عبارت‌های (z/R + 1) دقیق‌تر محاسبه شوند، دقت محاسبه پاسخ ضربه افزایش می‌یابد. همچنین، نتایج عددی نشان می‌دهند که برخی پارامترها از جمله ساختار، جنس و زاویه لایه‌ها و کسر حجمی فلز (MVF) و نسبت ضخامت هسته به ضخامت کل پوسته در پوسته‌های ساندویچی FML/Core/FML با هسته FGM، اثر قابل ملاحظه‌ای بر روی پاسخ ضربه این پوسته‌ها می‌گذارند.