بررسی اثر لایه محافظ پلی اوره در کاهش اثرات مخرب ناشی از انفجار در هوا، بر روی ورق فولاد زرهی

کاهش اثرات ناشی از موج انفجار بر روی سازه های مختلف همواره مورد بررسی بوده و از جمله مواد رایج که در پوشش دهی اجزا مختلف در برابر انفجار استفاده می شود ماده پلی اوره می باشد. مواد پلی اوره به سبب خواص هایپر الاستیکی که دارند می توانند تا چند برابر طول اولیه خود، ازدیاد طول داشته باشند. از جمله خواص مهم دیگری که مواد پلی اوره دارند خواص وابسته به نرخ کرنش آنهاست. همه این موارد علت کاربرد فراوان در پوشش دهی ورق های فولادی با این مواد می باشند. در این پژوهش ورق فولاد زرهی rha با شرایط بدون پوشش و با پوشش در شرایط چگالی سطحی متغیر و چگالی سطحی ثابت مورد ارزیابی قرار گرفت. در شرایط چگالی سطحی متغیر، بر اساس درصد وزنی فولاد پایه، ضخامت لایه پوشش دهی پلی اوره مشخص شد. در این شرایط نتایج شبیه سازی نشان از آن دارد که افزایش لایه محافظ پلی اوره جابجایی ناحیه مرکزی ورق را کاهش می دهد و همین امر سبب به تعوق افتادن پارگی و گلویی شدن ورق می شود. بنابراین باعث بهبود می شود. و از طرف دیگر مشاهده شد هر چه شدت انفجار بیشتر می شود میزان اختلاف در جابجایی ورق بدون پوشش، با ورق با پوشش های با ضخامت مختلف بیشتر می شود که علت آن رفتار وابسته به نرخ کرنش ماده پوشش دهنده پلی اوره می باشد. در حالت دیگر ورق با شرایط چگالی سطحی ثابت مورد شبیه سازی قرار گرفت. این دیدگاه مناسب برای کاربرد هایی است که توجه به وزن کلی سازه اهمیت بالایی دارد. نتایج شبیه سازی نشان داد در این وضعیت الزاما افزایش ضخامت (و تبعا کاهش ضخامت لایه فولاد) بهبود ایجاد نمی کند بلکه بحث جذب انرژی است که تعیین کننده میزان ضخامت هر کدام از لایه های مشارکت کننده در مجموعه کامپوزیتی را تعیین می کند. چرا که در این حالت اثری دو گانه در بحث کاهش اثرات مخرب ناش از انفجار روی خواهد داد. همچنین با تعیین فاصله مقیاسی بحرانی برای ورق مبنا، حداقل ضخامت پوشش دهی مناسب به منظور جلوگیری از تخریب ورق تعیین شد. شبیه سازی فرایند انفجار در محیط باز، با استفاده از نرم افزار المان محدود abaqus صورت گرفت و روش مورد استفاده جهت شبیه سازی انفجار در هوا نیز کانوپ در نظر گرفته شد.