تحلیل گذرای ضربه سرعت پایین در ورق های نازک و ‏ضخیم با استفاده از روش المان محدود

در این پایان¬نامه تحلیل گذرای ضربه سرعت پایین در ورق‏های نازک و ضخیم با استفاده از ‏روش المان محدود انجام شده است. معادلات حاکم بر ورق کامپوزیتی بر اساس دو تئوری ‏کلاسیک و تئوری تغییر شکل برشی مرتبه اول با استفاده از روش گلرکین منفصل شده و فرم ‏المان محدود معادلات استخراج گردیده است و سپس ماتریس جرم، ماتریس سفتی و ماتریس ‏نیرو برای هر دو تئوری مذکور بدست آمده و کد مربوطه با استفاده از نرم¬افزار ‏matlab‏ ‏نوشته شده است. سپس مساله برخورد یک ضربه زننده‏کروی شکل با ورق فلزی و کامپوزیت-‏های ارتوتروپ چندلایه مورد بررسی قرار گرفته است. نیروی برخورد با استفاده از قانون تماس ‏هرتز مدل شده است. اثر جرم ضربه¬زننده در معادلات در¬نظر گرفته شده است و معادلات ‏حرکت حاکم بر ورق و ضربه¬زننده به صورت کوپل با یکدیگر و با استفاده از دو روش انتگرال-‏گیری عددی نیومارک و روش نیکلسون حل و نیز تغییرات ثابت¬های ? و ? بر روی نتایج مورد ‏مطالعه قرار گرفته و مقدار مناسب برای این ثابت¬ها انتخاب شده است. نتایج حاصل از نوع ‏مدلسازی المان محدود انجام شده طبق دو تئوری کلاسیک و تئوری تغییر شکل برشی مرتبه اول ‏برای ورق تحت بارگذاری استاتیکی و نیز ضربه سرعت پایین با نتایج دیگر محققان مقایسه و ‏صحت آن تایید گردیده است.‏ اثر ضربه سرعت پایین بر روی ورق¬های نازک و ضخیم تحت شرایط مرزی مختلف از ‏جمله شرایط مرزی ترکیبی و همچنین اثر تغییرات پارامترهای مختلف نظیر جرم و سرعت ‏ضربه¬زننده، ابعاد ورق، تعداد و جنس لایه¬ها و دیگر پارامترها بر روی جابجایی ورق و ضربه-‏زننده، انرژی جنبشی ضربه‏زننده، میزان نفوذ ضربه‏زننده در ورق و بسیاری از موارد دیگر مورد ‏مطالعه قرار گرفته است. انتشار امواج ناشی از ضربه در ورق به دقت مورد بررسی قرار گرفته و ‏نیز زمان و چگونگی رسیدن امواج انتشار یافته به مرزها تحت شرایط مرزی مختلف استخراج ‏گردیده است.‏