استخراج تجربی پارامترهای شبیه‌سازی ضربه سرعت بالا بر صفحه کامپوزیتی به روش تخریب پیش‌رونده و مدل ناحیه چسبنده

پژوهش حاضر آغاز و گسترش خسارت درون و برون لایه ای در صفحه چندلایه کامپوزیتی کولار اپوکسی در معرض ضربه سرعت بالا با استفاده از یک مدل اجزای محدود را ارایه می دهد. خسارت در لایه های کامپوزیت به روش تخریب پیش رونده و تورق بین لایه ها با استفاده از مدل ناحیه چسبنده تعریف شده است. آغاز خسارت درون لایه ای با استفاده از معیار هاشین و آغاز تورق بین لایه ها با استفاده از تئوری کشش جدایش پیش بینی شده و گسترش خسارت های درون و برون لایه ای به وسیله کاهش سفتی بر پایه انرژی چقرمگی شکست موجود در نرم افزار آباکوس انجام شده است. در این تحقیق، پارامترهای مورد نیاز مدل اجزای محدود از قبیل انرژی چقرمگی شکست به صورت تجربی و با استفاده از آزمایش هایی مانند کشش فشرده و تیر یکسر گیردار دوتایی استخراج شده است. اعتبارسنجی مدل اجزای محدود نیز با استفاده از مقایسه سرعت ضربه زننده پس از برخورد در آزمایش تجربی ضربه با انرژی 160ژول و شبیه سازی عددی انجام شده است. با مشاهده درصد تفاوت پایین بین نتایج آزمایش ضربه با شبیه سازی عددی نتیجه گرفته شد که خواص مورد نیاز شبیه سازی به lrm;درستی استخراج شده و معتبر است. در تحقیق حاضر یک مدل معتبر، دقیق و کم هزینه اجزای محدود با درنظرگرفتن خسارت و نفوذ ضربه زننده برای یک کامپوزیت چندلایه تحت ضربه سرعت بالا را ارایه کرده که پارامترهای مورد نیاز آن را می توان به صورت تجربی استخراج کرد.

Experimental Measurement of Parameters for High Velocity Impact Simulation on Composite Plate Based On PDM and CZM

This paper introduces the initiation and evolution of interlaminar and intralaminar damage in the laminated composite plate under highvelocity impact with the finite element model. Damage in composite layers and delamination between layers are defined based on progressive damage model and cohesive zone modeling. Interlaminar and intralaminar damage initiation are predicted with Hashin criterion and tractionseparation law and the damage evolution is predicted with reducing the value of stiffness based on fracture toughness energy that is available in ABAQUS. In this study, needed parameters for the finite element model such as fracture toughness energy are measured experimentally with some tests such as CT and DCB. The finite element model is valid with a velocity comparison of the impactor after impact in experimental impact test with 160J and the numerical simulation. The low percent difference between the experimental and numerical impact results is achieved and thus the needed parameters for simulation is extracted correctly. The present paper introduces a validated, accurate and lowcost finite element model with damage consideration and perforation of impactor for a laminated composite under the highvelocity impact that needed parameters could be measured experimentally.