تحلیل ضربه در مواد غیرایزوتروپیک با روش sph

چکیده تحلیل مسائل با مرزهای دارای تغییر شکل مداوم در طول حل مسئله، به خصوص درمسائل با تغییر شکل های زیاد که توام با اعوجاج بیش از حد المان ها و کاهش فاحش دقت در حل هستند، از نقاط ضعف روش ها ی مبتنی بر شبکه می باشد. برای حل این مشکلات، معمولا از روش های جایگزین مانند روش های بدون مش استفاده می شود. یکی از این روش ها که به طور خاص برای مسائل ضربه، نفوذ و شکست، قابلیت ویژه ای دارد، روش هیدرودینامیک ذرات هموار می باشد. در پروژه حاضر، از روش هیدرودینامیک ذرات هموار برای تحلیل برخورد در مواد فلزی نرم و پیش بینی آسیب و شکست در مواد سرامیکی و مواد هدفمند استفاده می شود. برای افزایش دقت حل در مرزها از مدل اصلاح شده روش هیدرودینامیک ذرات هموار که اصطلاحا cspm نامیده می شود، استفاده شده است. برای تحلیل فلزات نرم از مدل مقاومتی جانسون-کوک با ویژگی کرنش سختی و حرارت نرمی، و برای بررسی آسیب و شکست در مواد ترد مانند سرامیک از مدل شکست jhb بهره گرفته شده است که کاملترین مدل موجود برای تحلیل مواد ترد است. برای افزایش دقت حل در محاسبه تنش تسلیم، از معادله هدایت حرارتی با ضریب هدایت متغیر به منظور استخراج دامنه دمایی با دقت بیشتر بهره گرفته شده است. معادلات مقاومتی و شکست در ماده هدفمند به کمک فرمول بندی هلالی شبیه سازی شده اند. این مدل، بیشترین تاثیر را در کاهش تنش های پسماند در مواد مرکب و هدفمند داراست. پروژه ی حاضر نشان می دهد که ترکیب روش اصلاح شده هیدرودینامیک ذرات هموار با مدل-های مقاومتی تسلیم جانسون-کوک شامل مدل هدایت حرارتی کارآمد و شکست jhb، به کمک فرمول بندی هلالی، با دقت بسیار خوبی می تواند رفتار ترکیبی تسلیم پلاستیک، آسیب و شکست ترد را در ماده غیر همگن هدفمند تحت بارهای ضربه ای و شرایط برخورد با سرعت های بسیار بالا پیش بینی کند.