بررسی عددی و تجربی نفوذ پرتابه با سرعت بالا در کامپوزیت های مشبک استوانه ای

به دلیل افزایش بسیار زیاد توان محاسباتی در سال¬های اخیر، شبیه¬سازی¬های عددی به دلیل در نظر گرفتن مکانیزم¬های مختلف و پیچیده شکست، بیشترین سهم در طراحی سازه¬های کامپوزیتی را از آن خود کرده¬اند. با این حال مدلسازی دقیق و سه¬بعدی آسیب¬های ناشی از پدیده ضربه هنوز هم به عنوان چالشی جدی مطرح می¬باشد. در تحقیق حاضر از پیشرفته¬ترین روش مدل سازی المان محدود کامپوزیت¬ها (آباکوس - اکسپلیسیت )، جهت تعیین رفتار سازه¬های مشبک استوانه¬ای کامپوزیتی، هنگامی که تحت برخورد قرار می¬گیرند، استفاده شده است. بدین منظور برای مدلسازی پوسته و تقویت¬کننده¬ها از المان¬های جامد سه¬¬بعدی و جهت تعیین رفتار ماده، از مدل مادی وی¬یومت بر مبنای معیارهای آسیب پاک و هاشین(سه¬بعدی) استفاده¬ شد. به دلیل عدم وجود معیارهای ذکر شده در نسخه¬های تجاری نرم¬افزار و اهمیت در نظر گرفتن چنین آسیب-هایی در مدلسازی عددی، معیارهای مذکور با استفاده از کدنویسی در محیط نرم¬افزار فرترن نوشته شدند و به این شکل تحلیل پدیده نفوذ در سازه¬های کامپوزیتی که با المان¬های جامد سه¬بعدی مدل شده¬اند به قابلیت نرم¬افزار اضافه گردید. نمودارهای تغییرات سرعت و نیروی پرتابه، گستردگی سطح خرابی و مکانیزم¬های مختلف شکست به عنوان نتایج گزارش شده¬اند. در این تحقیق به منظور اعتبار سنجی مدل از آزمون¬های تجربی استفاده شد. نتایج حاصل از شبیه¬سازی توافق بسیار خوبی را با نتایج تجربی نشان می¬دهند.