ضربه ناشی از برخورد محموله کاوش به سطح زمین موجب تخریب برخی از تجهیزات محموله می شود و نیاز به روشی برای جذب انرژی و کاهش شتاب برخورد است. در این تحقیق میزان جذب انرژی نمونه های مخروطی در تماس با سطح صلب و نحوه فروریزش آن به صورت آزمایشگاهی بررسی می شود و مدلی برای شبیه سازی دینامیکی آنها ارائه می شود. در مطالعه آزمایشگاهی نمونه های مخروطی آلومینیمی توخالی و تقویت شده با فوم پلی پورتان تحت اثر بارگذاری شبه استاتیک قرار می گیرند و نحوه فروریزش نمونه، تغییرات نیرو و مقدار انرژی لازم تعیین می شود. نحوه آماده سازی نمونه های آزمایشگاهی و ساخت تجهیزات تأمین کننده شرایط مرزی، روش اندازه گیری دقیق ابعاد هندسی، روش تعیین خواص مکانیکی پوسته های مخروطی آلومینیومی و فوم های پلی یورتان قبل از انجام آزمایش فروریزش بیان می شود و نتایج حاصل از بارگذاری ارائه می شود. در این تحقیق مدلی برای شبیه سازی فرآیند فروریزش با استفاده از تحلیل اجزای محدود ارائه می شود و اثر رفتار غیرخطی مواد، تماس و تغییر شکل بزرگ در این شبیه سازی در نظر گرفته می شود. مقایسه نتایج آزمایشگاهی و شبیه سازی نشان می دهد مدل ارائه شده روش مناسبی برای تعیین پاسخ فروریزش و تعیین نمودار نیرو- جابه جایی و میزان انرژی جذب شده ارائه می کند. تأثیر پارامترهای موثر بر عملکرد جاذب انرژی مخروطی توخالی و تقویت شده با فوم پلی یورتان با استفاده از مدل عددی بررسی می شود که پارامترهای مهم شامل ضخامت دیواره و زاویه رأس مخروط، اثر اصطکاک، و جنس ماده نمونه های مخروطی، دانسیت? فوم پلی یورتان و سرعت اولیه ضربه گیر است و اثر این پارامترها بر متوسط نیروی فروریزش، میزان انرژی جذب شده و شکل فروریزش پوسته های مخروطی تعیین می شود. در ادامه تحقیق برای بررسی اثر پارامترهای مختلف بر پاسخ دینامیکی از نسبت انرژی جذب شده در بارگذاری دینامیکی به انرژی جذب شده در بارگذاری شبه استاتیک استفاده می شود. مدل ارائه شده برای تعیین میزان جذب انرژی در فروریزش دماغه محموله کاوش توخالی و تقویت شده با فوم در برخورد با سطح صلب استفاده می شود.

آشکارسازی سلامت سازه های هوافضایی در حین سرویس دهی آنها اهمیت زیادی دارد تا علاوه بر کاهش احتمال حوادث ناشی از شکست سازه و افزایش قابلیت اطمینان، زمان بازرسی تجهیزات کاهش یابد. ایجاد امواج الاستیک در سازه با استفاده از مبدل های پیزوالکتریک و بررسی نحو? انتشار آنها در سازه یکی از روش هایی است که بدون نیاز به جداسازی قطعات از تجهیزات می تواند موقعیت عیوب احتمالی در آنها را شناسایی کند. در این تحقیق امواج الاستیک با استفاده از روش اجزای محدود در سازه ای ایجاد می شود که به سطوح خارجی آن مبدل های پیزوالکتریک متصل شده است و این روش برای شناسایی عیوب هندسی و ترک های سازه براساس نحو? انتشار امواج الاستیک استفاده می شود. مبدل پیزوالکتریک به صورت ماده ناهمسانگرد الاستیک خطی در نظر گرفته شده است که پاسخ آن براساس برهم کنش میدان تغییر شکل مکانیکی و میدان الکتریکی تعیین می شود. تحریک مبدل پیزوالکتریک دو دسته امواج لم متقارن و پادمتقارن ایجاد می کند که با سرعت مختلف در سازه منتشر می شود. ترک های سازه مطابق با شرایط واقعی به صورت ناپیوستگی هایی شبیه سازی می شود که سطوح ناپیوسته در اثر عبور امواج لم از یکدیگر می توانند جدا شوند یا بر روی یکدیگر می لغزد ولی از نفوذ سطوح ناپیوسته جلوگیری می شود. عملکرد این روش برای شناسایی عیوب هندسی مختلف با استفاده از مدل کرنش صفحه ای، مدل تک لای? معادل و مدل سه بعدی بررسی می شود و ترک های عرضی سطحی و زیر سطحی و ترک های طولی با ابعاد مختلف برای شبیه سازی پدید? جدایش بین لایه ای بررسی می شود. آرایشی از مبدل های پیزوالکتریک برای تعیین موقعیت هندسی عیوب در ورق استفاده می شود. نتایج این تحلیل نشان می دهد امواج لم ایجادشده نسبت به این عیوب بسیار حساس بوده و از انعکاس های آنها می توان با دقت مناسبی موقعیت عیوب سطحی و زیر سطحی سازه را تعیین کرد. کلیه پارامترهای موثر بر عملکرد این روش آشکارسازی سلامت سازه تحلیل می شود و مقدار بهینه آنها براساس هندسه و خواص سازه و مبدل های پیزوالکتریک تعیین می شود.