بررسی اثر پارامترهای ساختاری بر مقاومت به ضربه سرعت بالای چندلایه های الیافی- فلزی

در پژوهش های مختلف برتری چندلایه الیافی- فلزی نسبت به آلومینیوم و کامپوزیت تنها تحت بار ضربه ای با سرعت بالا به اثبات رسیده است. در پژوهش حاضر هدف اصلی بررسی ایده ای برای ارتقای مقاومت به ضربه چندلایه ای الیافی- فلزی تحت ضربه سرعت بالا با تحلیل عددی و آزمایش است. با توجه به وجود انواع مختلف مکانیزم های جذب انرژی جنبشی پرتابه توسط هدف، در این پژوهش بر یکی از آنها تمرکز شده و با اضافه کردن لایه لاستیک به منظور ایفاکردن نقش جاذب در چندلایه AL/GL/GL/AL به آلومینیوم اجازه خم شدن بیشتر داده می شود تا جذب انرژی جنبشی پرتابه بیشتر شود و انرژی نفوذ مخصوص افزایش یابد. مواد به کار برده شده در این پژوهش آلومینیوم 2024-T3، پیش آغشته شیشه/اپوکسی با الیاف بافته شده و لاستیک نیتریل بوتادین است. کلیه آزمایش ها با دستگاه تفنگ گازی آزمایشگاه ضربه دانشگاه تربیت مدرس تهران و حل عددی با نرم افزار المان محدود ال اس داینا انجام شده است. با استفاده از نتایج حل عددی می توان خروجی هایی مانند تغییرات نیروی تماسی و تغییرات انرژی های مختلف در طول برخورد پرتابه به هدف را استخراج نمود که از نتایج حاصل از آزمایش به دست نمی آید. نتایج نشان می دهد با اضافه کردن لایه لاستیک به چندلایه، آلومینیوم می تواند بیشتر خم شود. بنابراین انرژی جنبشی بیشتری از پرتابه جذب شده و انرژی نفوذ مخصوص و سرعت حد بالستیک به طور محسوس و موثری افزایش می یابد.