بررسی عددی رفتار ورق های کامپوزیتی چندلایه فلز- الیاف تحت ضربه کم سرعت

در این مقاله به بررسی عملکرد ورق های کامپوزیتی چندلایه فلز-الیاف تحت ضربه کم سرعت با انرژی های ضربه ی J 7/12، J 3/16 و J 2/24 به سه روش پرداخته شده است. در مدل اول از آسیب بین لایه ای صرف نظر شده و در دو مدل دیگر این آسیب با استفاده از روش المان چسبناک و سطح چسبناک شبیه سازی شده است. برای مدل سازی آسیب بین لایه ای از تئوری منطقه چسبناک و برای مدل سازی آسیب داخل لایه ای از معیار واماندگی هشین با گسترش آسیب بر مبنای اتلاف انرژی استفاده شده است. از داده های پلاستیسیته و مدل پلاستیسیته جانسون-کوک برای تعریف تغییر فرم پلاستیکی قسمت های آلومینیومی بهره گرفته شده و دقت نتایج هر مدل با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شده است. در فرآیند تحقیق، نتایج مدل سازی عددی از نظر نیروی ضربه و تغییر مکان دائم با نتایج تجربی مقایسه و مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان داد به ازای انرژی J 7/12 برحسب نیروی ضربه، مدلی که در آن از آسیب بین لایه ای صرف نظر شده بهترین پیش بینی را داشته و با افزایش انرژی ضربه ای از میزان دقت نتایج کاسته شده است. در این راستا در انرژی های ضربه بالاتر، نتایج حاصل از دو روش مدل سازی دیگر که رفتار بین لایه ای در آنها لحاظ شده است پیش بینی دقیق تری را در مقایسه با نتایج تجربی نشان داده و در این بین دقیق ترین نتایج از مدل سطح چسبناک حاصل شده است. همچنین آسیب های وارد شده به مدل های المان چسبناک و سطح چسبناک استخراج شده و با یکدیگر مقایسه شده است. در ضمن تورق پیش بینی شده در مدل های سطح چسبناک و المان چسبناک تقریبا رفتار مشابه ای را نشان داده است.