تحلیل عددی و تجربی رفتار صفحه ساندویچی با رویه fml و هسته فوم آلومینیومی تحت ضربه سرعت بالا

در سال‌های اخیر تحقیقات بر روی صفحات ساندویچی به دلیل قابلیت‌هایی همانند جذب انرژی، نسبت استحکام به وزن مناسب، عایق حرارتی و غیره در صنایع مهم همچون هوافضا و صنایع دریایی افزایش یافته است. در این تحقیق، با تهیه فوم‌های آلومینیومی با چگالی پایین و ساخت صفحات ساندویچی از لایه‌های fml (شامل ورقه آلومینیومی و کامپوزیت) و هسته فوم آلومینیومی، به کمک دستگاه تفنگ گازی آزمایش ضربه سرعت بالا به صورت تجربی انجام گرفت و اثر چگالی فوم، تعداد لایه‌های fml، سرعت و جرم پرتابه در میزان جذب انرژی ساختار ساندویچی و حد بالستیک پرتابه بررسی شد. همچنین به کمک نتایج آزمایش‌های تجربی انجام شده روی فوم و لایه‌های کامپوزیت، شبیه‌سازی برخورد و نفوذ پرتابه در ساختار ساندویچی با استفاده از نرم‌افزار ls_dyna انجام شده و نتایج آن با نتایج تجربی مقایسه و صحت‌سنجی شده است. آزمایش‌های تجربی و مطالعات پارامتریک انجام شده، نشان می‌دهد که فوم آلومینومی (33%) و ورقه آلومینیومی (25%) بیشترین میزان جذب انرژی در برابر پرتابه را دارند. همچنین با اضافه شدن یک لایه fml میزان جذب انرژی سازه ساندویچی 40% افزایش یافت.

numerical and experimental analysis of response of sandwich panel with fiber metal laminate (fml) skin and aluminum foam core under high velocity impact

in recent years، research on sandwich plates has increased due to capabilities such as energy absorption، strength to weight ratio، thermal insulation، and so on in major industries such as aerospace and marine industries. in this study، by using low-density aluminum foams and making sandwich planels by fml layers (including aluminum and composite sheets) and aluminum foam core، an experiment was carried out with the help of a high speed impact with gas gun، and the effect of density of foam، number of fml layers، velocity and mass of the projectile were investigated in terms of energy absorption of sandwich structures and ballistic limit of the projectile. also، the results of empirical experiments on foam and composite layers، collision simulation and bullet penetration in a sandwich structure were performed using ls-dyna software، and the results were compared and verified with experimental results. experimental experiments and parametric studies show that aluminum foam (33%) and aluminum sheet (25%) have the highest energy absorption against the bullet. also، with the addition of a fml layer، the energy absorption of the sandwich plate increased by 40%.