بررسی عددی تاثیر امپدانس و ضخامت لایه‌های متفاوت بر خیز لایه هدف در سیستم‌های زرهی لایه‌بندی شده تحت بارگذاری شوک

سازه‌های چند لایه به طور گسترده با هدف ایجاد ساختاری مقاوم در برابر بارگذاری دینامیک مورد استفاده قرار گرفته‌اند. سرامیك ها به علت سختی بالا و چگالی كمتر نسبت به فلزات، به طور موفقیت آمیزی به عنوان زره در صنایع نظامی به كار گرفته می­ شوند. زره های كامپوزیتی سرامیكی بیشتر در تانك ها، خودروهای نظامی و اجزای مهم هلیكوپترها به كار می­ روند. رفتار سازه‌های چند لایه در نرخ کرنش بالا و تاثیر آن‌ها بر میرایی موج شوک و خیز لایه هدف مواردی هستند که در این مقاله مورد بررسی قرار گرفته‌اند. اثر ضخامت لایه‌های سرامیکی، آلومینیومی و فولادی بر خیز لایه هدف، به صورت عددی، مورد تحقیق قرار گرفته و مدل ریاضی برای خیز لایه هدف ارائه شده است. برای شبیه سازی عددی از نرم افزار LS-DYNA بهره گرفته و از مدل‌های مادی جانسون-هولمکوئیست و جانسون-کوک به ترتیب برای مدلسازی سرامیک و فلز استفاده شده است. سازه‌های ترکیبی دو لایه و سه لایه با ثابت نگه‌داشتن ضخامت کل قسمت لایه بندی شده، شبیه سازی گردیده و تاثیر آن‌ها بر میزان خیز لایه هدف مطالعه شده است. با توجه به مهم بودن فاکتور وزن در ایجاد یک سازه زرهی، برای مقایسه بهتر سازه‌های چند لایه از نسبت سفتی به وزن استفاده شده و مقایسه بین این موارد صورت پذیرفته است. نتایج نشان می‌دهد که استفاده از دو لایه سرامیک در اطراف لایه فلزی باعث افزایش نسبت سفتی به وزن سازه شده و در نتیجه کارایی سیستم زرهی را افزایش می‌دهد. در نهایت، با توجه به نتایج مراحل قبل سیستم چهار لایه متشکل از ترکیب سرامیک و فلز پیشنهاد شده است که علاوه بر داشتن کارایی بهتر در کاهش خیز لایه هدف، وزن کمتری را نیز دارد. در این سیستم از الگوی کاهشی امپدانس در لایه‌ها استفاده شده که تاثیر مثبتی بر کارایی سازه زرهی داشته است. 


 توضیحات بیشتر


آنچه در این کد خواهید آموخت:

استفاده از لایه فلزی در پشت لایه سرامیکی باعث می­شود لایه سرامیکی تا ضخامت­های پایین 2 میلی متری دچار اسپال نشود، این در حالی است که در صورت عدم وجود لایه پشتی پدیده اسپال برای بارگذاری مشابه تا ضخامت 18 میلی متری لایه سرامیکی اتفاق افتاده است. 

در پنل­های دوگانه طراحی شده حالتی که در آن نسبت ضخامت سرامیک به آلومینیوم یا سرامیک به فولاد برابر 0.2 یا 1 باشد، اتلاف موج شوک بیشتر در پنل و تغییر شکل کمتری در لایه هدف داریم.

در صورتی که وزن سازه زرهی به عنوان عامل تاثیرگذار در نظر گرفته نشود، سیستم زرهی تک لایه متشکل از RHA بهترین عملکرد را خواهد داشت. 

استفاده از دو لایه سرامیکی در اطراف لایه فلزی باعث افزایش مقدار نسبت سفتی به وزن و در نتیجه کارایی سازه می­شود.

استفاده از الگوی کاهشی امپدانس و لایه­های مختلف فلزی باعث کاهش قابل توجه وزن سازه و بهبود کارایی سازه در تقابل با موج شوک می شود.


نکات و الزامات:

آشنایی با مفهوم شوک

آشنایی با نحوه عملکرد موج در یک محیط و سطح مشترک دو محیط متفاوت

آشنایی با مفاهیم سیستم های زرهی لایه بندی شده

آشنایی با نحوه کارکرد سیستم های زرهی لایه بندی شده

آشنایی با شبیه سازی بارگذاری شوک در نرم افزار LS-DYNA



نظر بدهید

توجه: HTML ترجمه نمی شود!
    بد           خوب

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Aliquam iaculis egestas laoreet. Etiam faucibus massa sed risus lacinia in vulputate dolor imperdiet. Curabitur pharetra, purus a commodo dignissim, sapien nulla tempus nisi, et varius nulla urna at arcu.Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Aliquam iaculis egestas laoreet. Etiam faucibus massa sed risus lacinia in vulputate dolor imperdiet. Curabitur pharetra, purus a commodo dignissim, sapien nulla tempus nisi, et varius nulla urna at arcuLorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Aliquam iaculis egestas laoreet. Etiam faucibus massa sed risus lacinia in vulputate dolor imperdiet. Curabitur pharetra, purus a commodo dignissim, sapien nulla tempus nisi, et varius nulla urna at arcu. 

بررسی عددی تاثیر امپدانس و ضخامت لایه‌های متفاوت بر خیز لایه هدف در سیستم‌های زرهی لایه‌بندی شده تحت بارگذاری شوک

  • تولید کننده: مارکت کد
  • شناسنامه: MC1-1075
  • موجودی: در انبار
  • زبان برنامه نویسی: LS-DYNA
  • تاریخ: ۱۳۹۵-۰۲-06
  • برنامه نویس: علی اصلانی
  • سریال برنامه: MC1-1075
  • فایل معرفی محصول: لینک
  • 100,000تومان

برچسب ها: سازه زرهی چندلایه, بارگذاری دینامیک, LS-DYNA, شبیه سازی عددی, نرخ کرنش بالا, موج شوک, زره های كامپوزیتی, تانك ها, خودروهای نظامی, هلیكوپترها, جانسون-هولمکوئیست, جانسون-کوک, امپدانس