پاسخ دینامیکی غیر خطی هندسی صفحه های هدفمند فلزی - سرامیکی تحت بار گذاری انفجار

FGMها یا مواد هدفمند گونه ای از مواد مرکب هستند که تغییرات تدریجی خواص مواد را از سطحی به سطح دیگر نشان می دهند. با توجه به پیوستگی ترکیب مواد تشکیل دهنده، مواد هدفمند خواص مکانیکی موثر تری نسبت به مواد مرکب چند لایه دارا می باشند که این منجر به از بین رفتن تمرکز تنش بین لایه ای می شود. بیش ترین کاربرد این مواد در سازه های جدار نازک نظیر صفحه ها و پوسته ها می باشد. صفحه ها به دلیل سطح گسترده و ضخامت کم، در برابر بار های انفجاری از یک سو دارای مقاومت کمی هستند و از سوی دیگر، تغییرمکان های زیادی پیدا می کنند. از این رو، بهره گیری از صفحه های هدفمند به دلیل ساختار مواد تشکیل دهنده ی آن ها که از یک توزیع توانی در راستای ضخامت برخوردار است، باعث بهبود مقاومت و کاهش تغییر مکان خواهد شد. در این پژوهش، با استفاده از نرم افزار اجزای محدود Abaqus، به بررسی پاسخ دینامیکی غیر خطی هندسی صفحه های هدفمند استاینلس استیل - سیلیکون نیترید تحت بار های انفجاری پرداخته شده است. برای این کار، اثر شاخص توان حجمی، نسبت ابعاد صفحه، ضخامت صفحه، مقدار ماده ی منفجره و فاصله ی آن و نیز اثر مقیاس رپلیکا همراه با مقیاس هوپکینسون مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان داده اند که با افزایش شاخص توان حجمی (از صفر تا بی نهایت)، افزایش فاصله ی مرکز انفجار تا صفحه (از 500 به 900 میلی متر) و افزایش ضخامت صفحه (از 6 به 18 میلی متر)، مقدار بیشینه ی تغییر مکان صفحه به ترتیب 29/1%، 43/64% و 87/74% کاهش پیدا کرده است. از سوی دیگر، با بزرگ تر شدن نسبت ابعاد صفحه (از 1 به 2) و افزایش مقدار ماده ی منفجره (از 5 به 25 گرم)، بیشینه ی تغییر مکان صفحه به ترتیب 1/06 و 3/09 برابر شده است. همچنین، مشاهده شد که تغییر خواص مواد در راستای ضخامت صفحه هیچ تاثیری بر روی مقیاس گذاری ندارد.