بررسی عددی و تجربی خیز چندلایه های کامپوزیتی ناشی از ضربه سقوط آزاد پرتابه های مختلف

علوم کاربردی و محاسباتی در مکانیک

دوره 33، شماره 2 - شماره پیاپی 26، زمستان 1400، صفحه 41-54   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jacsm.2022.74339.1078

نویسندگان

محمدجواد رمضانی¹؛ میثم محمدی^{* 2}

¹گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه ولی عصر (عج) رفسنجان، رفسنجان، ایران

²عضو هیات علمی/ گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه ولی عصر رفسنجان

چکیده

در پژوهش حاضر اثر شکل پرتابه‌های مختلف بر پاسخ و خیز چند لایه‌های تقویت شده با الیاف شیشه و کربن به روش تجربی و عددی مورد بررسی قرار گرفته است. هشت نمونه از ورق‌های شش لایه کامپوزیتی به ابعاد 25×25 سانتی متر با الیاف شیشه و کربن و رزین اپوکسی 3001 تحت تست ضربه سرعت پایین قرار گرفته اند. همچنین از پرتابه‌های کروی و نیمه کروی فولادی با جرم 680 گرم و قطر 55 میلی متر استفاده شده است. ارتفاع سقوط آزاد پرتابه ها 1 و 5/1 متر در نظر گرفته شده است که منجر به ایجاد انرژی ضربه معادل 7/6 و 10 ژول شده است. برای حل عددی از بسته اجزاء محدود ANSYS و LS-DYNA استفاده شده است. نتایج نشان می دهد که بیشینه خیز در مرکز ورق برای هر دو نمونه کامپوزیتی تقویت شده با الیاف شیشه و کربن با پرتابه کروی رخ می دهد. همچنین مشاهده شد که خیز ورق های کامپوزیت تقویت شده با الیاف شیشه و کربن در اثر برخورد پرتابه نیمه کروی از ارتفاع 1 متر به ترتیب 3/34% و 7/18% در مقایسه با برخورد پرتابه کروی کاهش یافته است.

کلیدواژه‌ها

ضربه سرعت پایین؛ خیز ورق؛ کامپوزیت تقویت شده با الیاف شیشه؛ کامپوزیت تقویت شده با الیاف کربن؛ حل عددی

مراجع