مدل سازی و مطالعه تحلیلی فروریزش پیشرونده فوم آلومینیوم

فروریزش محوری مواد فومی به دو صورت قابل رخداد است: تخریب نواری گسسته و فروریزش پیشرونده. در این مقاله، یک مدل ریاضی کاملاً جدید برای تخمین مقاومت و توصیف کیفی و کمی فروریزش پیشرونده یک بعدی فوم آلومینیومی در برابر بارگذاری ضربه ای معرفی شده و بر توانایی آن در تفکیک این الگوی فروریزش به دو رژیم مجزای انتشار موج شوک و موج الاستیک- پلاستیک، با استفاده از معیارهای صحیح تاکید شده است. سپس با استفاده از روابط بقا و بکارگیری این مدل جدید، حل تحلیلی تغییرشکل دینامیکی فوم‌های آلومینیومی در دو رژیم مذکور ارایه شده است. ویژگی بارز رژیم دوم، افزایش دو مرحله ای سطح تنش در خلال عبور موج از میان ماده است؛ بنحوی‌که تنش در ابتدا و با عبور بخش الاستیک موج تا آستانه تسلیم ارتقا یافته و آنگاه با عبور بخش پلاستیک آن، تا سطوح بسیار بالاتر پرش می نماید. حال آنکه در رژیم نخست، موج تنش تنها دارای یک بخش پلاستیک است که با جبهه ای عمـودی و تیز و سرعتی کاملاً فراصوتی، در محیطی اساساً آرام و دست نخورده منتشر شده و به همین جهت مـوج شوک نامیـده می شود. مدل سازی تحلیلی ارایه شده با استفاده از شبیه سازی المـان محدود درستی آزمایی و اعتـبارسنجی شده است. نزدیکی بسیار مـطلوب پیش بینی های تیوری به نتایج عددی، حاکی از دقت بالای مدل و معادلات توصیف‌گر آن است.