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

در این مقاله به بررسی عملکرد ورق‌های کامپوزیتی چندلایه فلز- الیاف تحت ضربه کم سرعت با انرژی‌های ضربه‌ی j 7/12، j 3/16 و j 2/24 به سه روش پرداخته شده است. در مدل اول از آسیب بین لایه‌ای صرف نظر شده و در دو مدل دیگر این آسیب با استفاده از روش‌ المان چسبناک و سطح چسبناک شبیه سازی شده است. برای مدل‌سازی آسیب بین لایه‌ای از تیوری منطقه چسبناک و برای مدل‌سازی آسیب داخل لایه‌ای 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 دایم 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 لایه‌ای صرف‌نظر شده بهترین پیش‌بینی را داشته و با افزایش انرژی ضربه‌ای 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 تقریباً رفتار مشابه‌ای را نشان داده است.