تحلیل سه بعدی تغییر شکل الاستیک – پلاستیک پانل‌های ساندویچی به کار رفته در بدنه شناورها تحت بارگذاری انفجار

در این مقاله تحلیل تغییر شکل الاستیک-پلاستیک  پانلهای ساندویچی به کار رفته در بدنه شناورها تحت بارگذاری انفجار انجام شده است. فرض شده  لبه‌های پانل دارای  تکیه‌گاه ساده باشند و فشار به صورت یکنواخت بر رویه خارجی آن اعمال گردد. برای صفحات کامپوزیتی داخلی و خارجی پانل ماده اورتتروپ با رفتار الاستیک در نظر گرفته شده است و هسته با مدل الاستیک–پلاستیک کامل دستخوش تغییر شکل  می‌گردد. از تئوری غیرخطی مرتبه بالای بهبود داده شده، جهت استخراج معادلات دینامیکی حرکت هسته استفاده شده است. اثر پارامترهای مختلف مانند ابعاد پانل، ضخامت لایه‌ها، مدت زمان نشست بار و دامنه بیشینه بارگذاری بر روی تغییر شکل پلاستیک هسته و شکست صفحات کامپوزیتی مورد توجه قرار داده شده است. نتایج عددی به دست آمده با نتایج حاصل از تحلیل المان محدود در  نرمافزار انسیس مقایسه گردید که نشان از دقت و صحت بالای حل ارائه شده دارد. با توجه به نتایج به دست آمده مشخص گردید که درنظر گرفتن تغییر شکل پلاستیک در تحلیل پانل ساندویچی  می‌تواند مقادیر متفاوتی از تحمل این  پانل‌ها در برابر بارگذاری انفجار حاصل نماید. همچنین نشان داده شد صفحات درونی پانل ساندویچی تنش‌های بزرگتری را تحمل نموده و خرابی پانل در اثر شکست لایه‌ها در این لایه اتفاق خواهد افتاد .

Three-Dimensional Elastic-Plastic Deformation Analysis of Composite Sandwich Panel under Blast Loading

A numerical analysis based on the threedimensional elasticity solution is presented for predicting the plastic deformation of a cylindrical composite sandwich panel. An extended non[1]linear higherorder sandwich panel theory is applied to model core compressible effect. The nonlinear governing partial differential equations of motion are discretized and reduced to ordinary differential equations by applying the differential quadrature method and solved using the newmark method. The effects of various parameters including panel dimensions, layers thickness, pulse duration and maximum pressure on the plastic deformation of the panel were investigated. The obtained results using the present method are compared with finite element solutions by commercial software ANSYS and good agreement is demonstrated. It is observed that significantly less computational time and hardware capacity for the proposed method with respect to the finite element solution is required. It was shown that inner layer of sandwich panels are supposed to higher stresses and are more likely places for panel failure.