پاسخ غیرخطی ضربه کم سرعت ورق کامپوزیتی فیبرکربنی بهبودیافته با نانولوله کربنی در محیط حرارتی رطوبتی

Abstract

در این مقاله، پاسخ غیر­خطی ضربه کم سرعت ورق کامپوزیتی چندلایه تقویت شده با فیبر کربن و نانولوله­های کربنی در محیط حرارتی رطوبتی مورد مطالعه قرار گرفته است. خواص موثر نانوکامپوزیت سه فازی با ترکیبی از معادلات هالپین تسای و مدل میکرودینامیکی به صورت سلسله مراتبی به دست می آیند. فرض شده است نانولوله­های کربنی به صورت تصادفی و یکنواخت در ماتریس پخش شده­اند. تاریخچه نیرو تماس بین ضربه زننده و ورق از مدل غیر خطی هرتز پیش­بینی شده است. معادلات حاکم براساس اصل کار مجازی استخراج شده و به کمک روش المان محدود و انتگرال­گیری زمانی نیومارک حل می­گردند. نتایج عددی نشان می­دهد با افزودن مقدار کمی نانولوله کربنی (1 تا 2 درصد) به کامپوزیت­­های تقویت شده با فیبر کربن، بیشینه نیروی تماس افزایش پیدا کرده و مقدار نفوذ و مدت زمان تماس کاهش می­یابد. همچنین مشاهده شد نانولوله­ها میزان خیز ورق را در برابر ضربه را به طور قابل ملاحظه­ای کاهش می­دهند.