بررسی تحلیلی جذب انرژی و آسیب لایه‌لایه‌شدگی در صفحات کامپوزیتی تقویت‌شده با نانوذرات تحت برخورد سرعت بالا

Abstract

در این مقاله به بررسی تحلیلی جذب انرژی و آسیب لایه‌لایه‌شدگی در صفحات نازک کامپوزیتی تقویت‌شده با نانوذرات تحت برخورد با سرعت بالا پرداخته شده است. مناطق مختلفی طی فرایند برخورد در صفحات نانوکامپوزیت در نظر گرفته ­شده که عبارت‌اند از ناحیة شکست، ناحیة تغییر شکل غیرخطی، ناحیة بدون تغییر شکل و ناحیة لایه‌لایه‌شدن. خواص مکانیکی مانند مدول کششی، کرنش شکست، مدول برشی، چقرمگی شکست و نیز مشخصات هندسی پرتابه و هدف به‌عنوان ورودی به مدل تحلیلی داده شده است. در ادامه، به‌کمک روابط تحلیلی و داده­های ورودی­ خیز، کرنش­ها و تنش­های اطراف محل برخورد در هدف به‌دست آمده است. همچنین میزان انرژی­های جذب‌شده در حالت­های مختلف شکست و تغییرات انرژی جنبشی پرتابه و هدف در بازه­های زمانی کوچک، شعاع ناحیة آسیب و انرژی لایه‌لایه‌شدگی و سرعت خروجی پرتابه تخمین زده شده است. در نهایت نتایج حاصل از مدل تحلیلی با نتایج تجربی برخورد با سرعت بالا روی صفحات نانوکامپوزیت مقایسه و تطابق خوبی مشاهده شده است. در انتها با توجه به نتایج به‌دست آمده اثر نانوذرات در بهبود خواص مکانیکی مواد کامپوزیت و بررسی مودهای مختلف شکست مورد بحث قرار گرفته است.