تحلیل ضربه عمودی در سازه ساندویچی با در نظر گرفتن مکانیزم‌های مختلف جذب انرژی

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه همدان

2 دانشگاه رازی

10.22075/jme.2017.5071.

چکیده

هدف این مقاله ارائه روش تحلیلی جدیدی برای محاسبه میزان جذب انرژی ورق‌های ساندویچی آلومینیوم-فوم تحت اثر ضربه سرعت‌بالا می-باشد. ورق‌های ساندویچی آلومینیوم- فوم دارای هسته از جنس فوم می‌باشد که بین دو صفحه فلزی آلومینیومی، محصور شده است. ضربه زننده به‌صورت پرتابه صلب استوانه‌ای سر تخت در نظر گرفته شده است. با استفاده از مدل جرم و فنر، جذب انرژی لایه‌های آلومینیومی در بارگذاری شبه‌استاتیکی و با در نظر گرفتن مکانیزم‌های مختلف جذب انرژی محاسبه شده است. همچنین فوم نیز به واسطه خرد شدن بخشی از انرژی پرتابه را جذب می‌کند. نهایتاً جذب انرژی توسط ورق‌های ساندویچی آلومینیوم- فوم محاسبه و با استفاده از موازنه انرژی، سرعت حد بالستیک و سرعت باقیمانده پرتابه محاسبه شده است. مقادیر سرعت حد بالستیک و سرعت باقیمانده محاسبه‌شده با روش تحلیلی هم‌خوانی مناسبی با مقادیر تجربی و عددی دارد. همچنین اثرات چگالی فوم، جرم و قطر پرتابه در میزان جذب انرژی ساندویچ پانل بررسی شده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Analysis of Normal Impact on Sandwich Panel with Considering Difference Energy Absorption Mechanisms

نویسندگان [English]

  • Seyed Sajad JAfari 1
  • saeid feli 2
  • milad ranjbaran 1
چکیده [English]

In this paper, a new analytical model has been presented for energy absorption of aluminum-foam sandwich panels under high velocity impact. The panels consist of foam core sandwiched between two aluminum skins. In analytical model cylindrical rigid projectile with flat ended has been considered. In the quasi-static loading, by using the springs-mass model, energy absorption of Aluminum skins with considering difference energy absorption mechanisms calculated. Also foam absorbed a partial of projectile energy by crushing. Energy absorption of aluminum-foam sandwich panel is calculated and energy balancing equation has been employed for determination the ballistic limit and residual velocity of projectiles. The results of ballistic limit and residual velocity computed by new model have good agreement with experimental and numerical results. Also the effects of foam density, projectile mass and diameter in energy absorption of sandwich panel has been investigated.

کلیدواژه‌ها [English]

  • sandwich panel
  • foam
  • aluminum
  • perforation
  • energy absorption