تحلیل عددی و نرم افساری ضربه کن سرعت ورق گرد ساخته شده از هواد هدفوند دوجهته

در سال های اخیر با توسعه موتورهای پرقدرت صنایع هوافضا، توربین ها و راکتورها و دیگرماشین ها نیاز به موادی با مقاومت حرارتی بالا و مقاوم تر از لحاظ مکانیکی احساس شده است. مواد هدفمند که داری استحکام حرارتی و مکانیکی بالایی می باشند، گزینه مناسبی برای استفاده در توربین ها و صنایع هوافضا می باشند. هدف از انجام این پایان نامه، تحلیل ضربه کم سرعت به ورق گرد ساخته شده از مواد هدفمند دوجهته می باشد. از آنجایی که ساختارهای هدفمند دوجهته کمتر مورد تحلیل قرار گرفته اند، انجام این پایان نامه کمک زیادی به درک رفتار این ساختارها می نماید. در این پایان نامه در ابتدا، روابط سینماتیک ورق گرد هدفمند دو جهته با استفاده از تئوری کلاسیک ورق و تئوری مرتبه اول برشی برای اولین بار استخراج شده اند. دو معادله در پایان حائز اهمیت می باشد. معادله اول معادله حاکم و معادله دوم، معادله بار برشی می باشد. با هر دو این معادلات می توان مسئله ضربه را حل نمود. با کنار هم قرار دادن معادله ورق و معادله ضربه، دو معادله با دو مجهول بدست می آید. این دو مجهول (خیز ورق و نفوذ گلوله) توابعی از زمان و مکان (شعاع ورق) می باشند. برای حل این معادلات در حوزه مکان از روش گلرکین و برای حل آن در حوزه زمان از روش رانگ-کوتا استفاده می شود. نتایج را می توان برای دو بازه زمانی کوتاه (زمان آغاز برخورد تا لحظه خروج ضربه زن) و بازه زمانی بلند (ارتعاش آزاد ورق) بررسی نمود. در بازه زمانی کوتاه و بلند نتایج حاصل از معادله حاکم و معادله بار برشی تقریبا یکسان می باشد. در بازه زمانی بلند نتایج معادله حاکم با نتایج حاصل از نرم افزار abaqus مقایسه شدند، که نتایج تقریبا یکسان بدست آمد.