بررسی تجربی اثر شکل ضربه‌زننده و لایه‌چینی رویه بر رفتار صفحات ساندویچی کامپوزیتی با هسته فوم آلومینیومی در ضربه با سرعت‌کم

نویسندگان

1 استادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه فنی و حرفه ای خراسان رضوی،مشهد

doi
10.22068/jstc.2021.120700.1632
چکیده

در این مقاله به بررسی اثر شکل-ضربه زننده و نوع لایه‌چینی رویه صفحات ساندویچی کامپوزیتی تحت اثر ضربه وزنه‌افتان پرداخته شده‌است. هسته صفحه ساندویچی از نوع فوم آلومینیومی A356 تقویت‌شده با ذرات SiC تولید‌شده با استفاده از روش ذوبی به‌کمک عامل فوم‌ساز CaCO3 است. رویه صفحات از جنس شیشه‌اپوکسی با لایه‌چینی شبه‌همسانگرد، متعامد و نیز از لایه آلومینیومی خالص استفاده شده‌است. برای انجام آزمایش ضربه از دستگاه ضربه وزنه‌افتان و جهت بررسی اثر شکل ضربه‌زننده از سه نوع ضربه‌زننده کروی، سهموی و مخروطی استفاده شده‌است. برخی از پارامترهای موثر در ارزیابی رفتار مواد در بار ضربه شامل بیشینه نیروی‌برخورد، بیشینه جابجایی و مقدار انرژی ‌ویژه‌ جذب شده صفحه برای حالات مختلف با یکدیگر مقایسه شده‌است. نتایج بیانگر آن است که هر چه شعاع-انحنای ضربه‌زننده بیشتر باشد بیشینه نیروی‌برخورد بیشتر خواهد بود. همچنین صفحات با رویه کامپوزیتی شبه‌همسانگرد دارای بیشترین انرژی ‌ویژه جذب شده و صفحه با رویه آلومینیومی کمترین میزان انرژی ویژه جذب شده را به خود اختصاص داده‌است. در خصوص بیشینه نیروی‌برخورد و بیشینه جابجایی‌میانی صفحه، رویه متعامد عملکرد بهتری دارد. لذا بسته به کاربرد صفحات ساندویچی استفاده از رویه های کامپوزیتی (شبه‌همسانگرد یا متعامد) بجای رویه آلومینیومی در طراحی سازه-های جاذب انرژی توصیه می گردد.