تحلیل دینامیکی ضربه‌های غیرهم‌زمان سرعت پایین روی ورق چندلایه کامپوزیتی

Abstract

یکی از مسائل کاربردی در پدیده برخورد، بررسی ضربه‌های غیر هم‌زمان به سازه است. در این پژوهش، تحلیل دینامیکی ضربه‌های سرعت پایین در زمان‌ها و محل‌های دلخواه روی ورق‌های چندلایه کامپوزیتی ارتوتروپ صورت گرفته است. ابتدا معادلات دینامیکی ورق با استفاده از اصل همیلتون و با فرض تئوری کلاسیک و تغییر شکل‌های کوچک و در نظر گرفتن قانون تماس هرتز در مدلسازی برخورد ضربه‌زننده با هدف بدست آمده است. در ادامه، حل دقیق مسئله با بسط میدان جابجایی و بارگذاری به صورت توابع فوریه دوبعدی ارائه شده است. صحت‌سنجی نتایج بدست آمده در قیاس با مقالات به همراه تحلیل همگرایی پاسخ دینامیکی، نشان‌دهنده اعتبار آن‌هاست. نتایج بدست آمده حاکی از آن است که زمان و محل ضربه‌ها نقش موثری در برهم نهی امواج ایجاد شده و در نتیجه مقدار حداکثر نیروی تماس، کمینه و بیشینه جابجایی عرضی ایجاد شده در سازه و همچنین مقدار انرژی جذب شده توسط آن را دارد. مدلسازی ضربه‌های غیرهم‌زمان سرعت پایین در آزمایش سقوط آزاد، یکی دیگر از نتایج قابل توجه بدست آمده در این پژوهش است که می‌تواند جایگزین آزمایش‌های متعدد شده و هزینه‌های آزمایش را کاهش دهد.