شبیه سازی ضربه با سرعت بالا به ورق فلز-کامپوزیت و مقایسه با ورق کامپوزیت

چند لایه های الیافی- فلزی نوعی از کامپوزیت های هیبریدی هستند، بزرگ ترین مزیت چند لایه های فلزی دارا بودن خصوصیات کامپوزیت و فلز در‌ک ماده است که شامل : نرخ رشد ترک پایین، مقاومت بالا به خستگی، مقاومت بالا در بارهای ضربه و چگالی پایین است. گلیر متشکل از لایه فلزی آلومینیوم و لایه کامپوزیتی با الیاف شیشه می باشد. پاسخ بار های ضربه ای سازه های کامپوزیتی را میتوان به چند دسته تقسیم کرد که در این مقاله جذب انرژی تا مرحله گسیختگی کامل سازه ادامه پیدا می کند. شکست لایه های کامپوزیتی می تواند به شکل ایجاد ترک هایی در رزین و شکست الیاف در لایه ها رخ دهد. در این مقاله با استفاده از نرم افزار آباکوس رفتار ضربه با سرعت بالا به ورق گلیر را بررسی کرده و به مقایسه با ورق کامپوزیت میپردازیم. لایه فلزی از جنس آلومینیوم 2024-t3، که در بین انواع آلومینیوم بهترین عملکرد را در برابر ضربه دارا می باشد، و لایه گلس/اپوکسی که از الیاف شیشه نوع e ساخته شده، که در آن سرعت پرتابه 88 متر بر ثانیه که به صورت جسم صلب و بدون ضخامت تعریف شده است. در هر‌ک از بارگزاری‌ها نمودار انرژی جنبشی و انرژی کرنشی رسم شده همچنین مقدار تنش فون میسز محاسبه گردیده و با دو حالت مختلف لایه گذاری مقایسه شده است. در آلومینیوم به علت ضربه با سرعت بالا از خواص آسیب جانسون کوک و در گلس/اپوکسی از معیار آسیب هاشین استفاده شده است. برای صحت سنجی نتایج بدست آمده از مدل شبیه سازی شده در آباکوس، مقدار انرژی های جنبشی، انرژی کل و انرژی درونی را با نتیاج آزمایشگاهی (که از‌ک مقاله مرتبط استخراج شده است) مقایسه و اعتبار سنجی شده است.