تأثير هندسه و سرعت پرتابه بر آسيب در ورق گلر به روش اجزاي محدود

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي مكانيك

كارشناسي ارشد

در سالهاي اخير، كامپوزيتها به دليل ويژگيهاي منحصربهفردي مانند چگالي پايين، انعطافپذيري و مقاومت بالا در برابر بارهاي پيچيده، به طور گستردهاي در صنايع پيشرفته از جمله هوافضا، خودروسازي و نظامي به كار گرفته شدهاند. بااينحال، عملكرد اين مواد تحت بارهاي ضربهاي، نظير برخورد اجسام پرسرعت، يكي از چالشهاي اصلي آنهاست. اين نوع بارگذاري ميتواند منجر به آسيبهاي موضعي يا گسترده در ساختار شود كه نيازمند ارزيابي دقيق پاسخ ديناميكي و مكانيزمهاي شكست آنها است. در اين راستا پارامترهاي مختلفي مانند سرعت، جرم و هندسه پرتابه، تأثير بسزايي در نحوهي جذب و توزيع انرژي، تغيير شكل و گسترش آسيب در كامپوزيتها دارند اين پژوهش باهدف بررسي تأثير هندسه پرتابه و سرعت ضربه بر عملكرد كامپوزيتهاي گلر 3و گلر 5 انجام شد. نتايج حاصل از تحليلهاي عددي نشان ميدهد كه در سرعت 10, 20و هندسه استوانه و كره، كامپوزيت گلر 5به دليل تعداد لايههاي بيشتر، مقاومت بالاتري در برابر نفوذ و آسيب را دارد. اين كامپوزيت با جذب انرژي بيشتر، از سوراخشدن كامل ورق جلوگيري ميكند، درحاليكه گلر 3در سرعت 20متر بر ثانيه به طور كامل سوراخ ميشود .يافتهها همچنين حاكي از آن است كه هندسه پرتابه به طور مستقيم بر مكانيزم جذب انرژي تأثيرگذار است، بهطوريكه پرتابههاي استوانهاي به دليل تمركز تنش در سطح تماس، باعث جذب انرژي پلاستيك بيشتري نسبت به پرتابههاي كروي ميشوند، هرچند اين فرآيند در گلر 3به آسيبپذيري و تخريب گستردهتر ميانجامد. بهطوركلي، اين پژوهش با تأييد برتري عملكرد گلر 5در مديريت انرژي ضربه، به درك عميقتر از رفتار ديناميكي اين مواد كمك كرده و راه را براي طراحي بهينهتر سازههاي مقاوم در برابر ضربه هموار ميسازد

235616

طراحي كاربردي

مهندسي مكانيك

دانشگاه صنعتي اصفهان