بررسی تحلیلی ضربه مایل سرعت پایین روی پوسته های استوانه ای کامپوزیتی

در این مقاله به تحلیل دینامیکی پوسته های استوانه ای کامپوزیتی تحت ضربه مایل سرعت پایین توسط یک ضربه زننده کروی پرداخته شده است. معادلات حرکت بر اساس تیوری کلاسیک پوسته (CST) و با استفاده از روش نیوتن استخراج شده اند. شرایط مرزی پوسته دو سر ساده در نظر گرفته شده است. مولفه های جابه جایی با توجه به شرایط مرزی به صورت بسط سری فوریه دوگانه نوشته شده اند. برای بدست آوردن فرکانس طبیعی و پاسخ پوسته استوانه ای تحت بارگذاری ضربه سرعت پایین، معادلات حرکت با استفاده از روش توابع وزنی گالرکین حل شده است. تاریخچه نیروی تماس، با استفاده از مدل جرم و فنر بهبودیافته (IS-M) و با بهره گیری از قانون خطی هرتز پیش بینی شده است. برای صحه گذاری، نتایج با نرم افزار المان محدود آباکوس و آخرین کارهای انجام شده در این زمینه مقایسه شده اند که مطابقت خوبی بین پارامترهای تاریخچه نیروی تماس نظیر بیشینه نیروی تماس و زمان تماس وجود دارد. در این مطالعه اثر پارامترهای هندسی پوسته مانند نسبت طول به شعاع (L⁄R) و نسبت ضخامت به شعاع (h⁄R) و هم چنین اثر پارامترهای ضربه زننده شامل سرعت (v_0)، جرم (m_i) و زاویه برخورد ضربه زننده (γ) بر روی پاسخ ضربه بررسی شده است.