بررسی رفتار محیط واسط در برخورد با موج سرعت بالا

رفتار سازه¬ها مختلف تحت تاثیر موج حاصل از انفجار ماده منفجره شیمیایی، مسئله¬ای است که توسط محققان متعددی مورد بررسی و تحقیق قرار گرفته است. استفاده از روش المان محدود باعث کاهش هزینه¬ها در مقایسه با آزمایشات تجربی می¬شود. از اینرو در این مطالعه روش¬های مختلف المان محدود شامل لاگرانژی اویلری انتخابی (ale)، conwep و ترکیبی از این دو روش برای شبیه¬سازی موج شوک مورد استفاده قرارگرفته¬است. برای شبیه سازی در حالتی که z<0.147 m??kg?^(1?3) باشد، استفاده از روش ale نتایج بهتری را از خود نشان داده¬است. تاثیر سازه¬های چند لایه بر میرایی موج شوک و خیز سازه، مواردی هستند که در این پایان¬نامه مورد بررسی قرار گرفته¬اند. اثر ضخامت لایه¬های سرامیکی، آلومینیومی و فولادی بر خیز، به صورت عددی، مورد تحقیق قرار گرفته و مدل ریاضی برای خیز ارائه شده است. برای شبیه سازی عددی از نرم افزار ls-dyna بهره گرفته و از مدل¬های مادی جانسون-هولمکوئیست و جانسون-کوک به ترتیب برای مدلسازی سرامیک و فلز استفاده شده است. سازه¬های ترکیبی دو لایه و سه لایه با ثابت نگه¬داشتن ضخامت کل قسمت لایه بندی شده، شبیه سازی گردیده و تاثیر آن¬ها بر میزان خیز، مطالعه شده است. با توجه به مهم بودن فاکتور وزن در ایجاد یک سازه مقاوم، برای مقایسه بهتر سازه¬های چند لایه از نسبت سفتی به وزن استفاده شده و مقایسه بین سیستم¬های چند لایه صورت پذیرفته است. نتایج نشان داده است که استفاده از دو لایه سرامیک در اطراف لایه فلزی باعث افزایش نسبت سفتی به وزن سازه شده و در نتیجه کارایی سیستم افزایش یافته است. در نهایت، با توجه به نتایج مراحل قبل سیستم چهار لایه متشکل از ترکیب سرامیک و فلز پیشنهاد شده است که علاوه بر داشتن کارایی بهتر در کاهش خیز، وزن کمتری نیز داشته است. در این سیستم از الگوی کاهشی امپدانس در لایه¬ها استفاده شده که تاثیر مثبتی بر کارایی آن داشته است.