شبیه سازی رفتار جذب انرژی پنل ساندویچی با هسته فوم آلومینیومی تحت تاثیر آزمون نفوذ پرتابه سرعت بالا

Abstract

پنل­های ساندویچی با هسته فوم آلومینیوم ساختارهایی سبک با قابلیت جذب انرژی هستند که در کاربردهای حفاظت در برابر ضربه نظیر پنل­های ساختمانی سبک، مواد بسته­بندی و جاذب­های انرژی کاربرد دارند. در تحقیق حاضر از آزمون تجربی نفوذ پرتابه سرعت بالا بر روی نمونه­های پنل ساندویچی با هسته فوم آلومینیوم A356 و صفحاتی از جنس آلومینیوم و فولاد و نیز نمونه صفحات بدون هسته فومی و فوم آلومینیوم بدون حضور صفحات استفاده شد. پرتابه­های مورد استفاده از جنس فولاد با وزن متوسط 8/8 گرم و دارای سر مخروطی شکل با قطر 10 میلیمتر می­باشند که با سرعتی بین 202 تا 234 متر بر ثانیه به نمونه پنل ساندویچی برخورد می­نمایند. نتایج تجربی نشان دادند که استفاده همزمان از صفحات و هسته فومی در قالب پنل ساندویچی تاثیر قابل توجهی در افزایش میزان جذب انرژی توسط پنل و کاهش سرعت پرتابه دارد. آنالیز المان محدود با استفاده از نرم افزار ABAQUS 6.10 به منظور شبیه­سازی آزمون نفوذ پرتابه سرعت بالا با شرایطی مشابه با شرایط آزمون تجربی بر روی مدل­هایی از نمونه­های مذکور انجام گرفت. توزیع تنش بر روی مدل­ها، سرعت پرتابه بر حسب زمان و فاصله از سطح برخورد و نیز انرژی جذب شده توسط نمونه­ها از جمله نتایج شبیه­سازی می باشند که در این تحقیق ارائه شده است. مشخص گردید که نتایج حاصل از شبیه­سازی در مدل­های پنل ساندویچی تطابق مطلوبی با یافته­های حاصل از آزمون تجربی دارد.