اثر بارگذاری دفعی شدید روی عمکرد ساختارهای دولایه

Abstract

این مقاله به مطالعه تجربی، شبیه‌سازی عددی و مدل‌سازی ریاضی پاسخ دینامیکی ساختارهای دایره‌ای تک لایه و دولایه تحت بارگذاری دفعی موضعی می‌پردازد. در بخش تجربی، شش آزمایش روی پیکربندی‌های دولایه ساخته‌شده از ورق‌های مس-آلومینیوم (2 میلی‌متر + 2 میلی‌متر) در شرایط بارگذاری مختلف انجام شد. از نرم‌افزار تجاری آباکوس و یک زیر برنامه فرترن تعریف‌شده توسط کاربر برای تهیه مدل عددی استفاده شد. قانون ساختاری ویسکوپلاستیسیته جانسون-کوک و همچنین مدل آسیب آن در مدل عددی مورداستفاده قرار گرفت. مدل‌های عددی با استفاده از آزمایش‌های انجام‌شده در این مطالعه و داده‌های موجود در ادبیات تحقیق، صحت‌سنجی شد. نشان داده شد که مدل‌های عددی به‌خوبی مکانیسم‌های تغییر شکل ورق در طول فرآیند بارگذاری را ایجاد می‌کنند. علاوه بر این، یک مطالعه دقیق پارامتری روی ساختارهای فلزی دولایه ساخته‌شده از پنج لایه‌بندی مختلف ازجمله ساختارهای آلومینیوم- آلومینیوم، فولاد- فولاد، فولاد- آلومینیوم، مس-آلومینیوم و مس-فولاد انجام شد. دو شعاع مختلف برای ورق و چهار قطر مختلف برای خرج انفجاری در نظر گرفته شد. پس از انجام مطالعه پارامتریک، یک مدل تجربی مبتنی بر اعداد بدون بعد جدید برای پیش‌بینی حداکثر انحراف عرضی ساختارهای دولایه ارائه شد. توافق کلی بسیار خوبی بین نتایج شبیه‌سازی عددی و پیش‌بینی‌های تجربی به دست آمد.