بررسي پاسخ ديناميكي ورقي از جنس پلي‌كربنات تحت بارگذاري ضربه‌اي

Investigation of dynamic response of polycarbonate plate under impact loading

در مقاله حاضر، به شبيه‌سازي پاسخ ديناميكي ورق پلي‌كربنات تحت بارگذاري ضربه‌اي با استفاده از نرم افزار اجزاي محدود آباكوس پرداخته شده است. در ابتدا، صحت سنجي نتايج بررسي شده و در ادامه، تحليل عددي پاسخ به ضربه ورق پلي‌كربنات صورت گرفته است. جنس ورق مربعي پلي‌كربنات بوده و پرتابه‌ كروي از جنس فولاد در نظر گرفته شده است. براي صحت سنجي نتايج، ورق با ابعاد 120×120 ميليمتر و ضخامت 5/4 ميليمتر و پرتابه‌ با قطر 8 ميليمتر مدل‌سازي شده و بيشترين مقادير كرنش پلاستيك و تغييرات جذب انرژي توسط ورق بدست آمده است. در ادامه براي تحليل شبيه‌سازي عددي، برخورد پرتابه‌ي فولادي با قطر 11 ميليمتر به ورقي با ابعاد 450×450 ميليمتر و ضخامت 3 ميليمتر از جنس پلي‌كربنات، مدل‌سازي شده است. در شبيه‌سازي عددي، برخورد پرتابه‌ي كروي با سه سرعت 90،60 و 130 متر بر ثانيه در نقاط مختلف برخورد (موقعيت‌هاي متفاوت) بررسي شده كه اين نقاط عبارتند از: مركز ورق، در فواصل 5/87 و 175 ميليمتري از مركز ورق. در انتها بيشترين مقادير تنش ون ميزز و كرنش پلاستيك در نقاط برخورد و تغييرات جذب انرژي توسط ورق، نشان داده شده است. نتايج بدست آمده از كار حاضر با نتايج كار مولااغلو و همكاران مقايسه شده و روند نتايج از هم‌خواني مناسبي برخوردار بوده است.

In the present article, simulation of the dynamic response of the poly carbonate sheet under impact loading has been investigated using the Abacus finite element software. Initially, the verifications of the results were investigated and then a numerical analysis of the response to the polycarbonate sheet hit occurred. The square sheet is polycarbonate and has a spherical projectile made of steel. For verifying the results, 120 mm x 120 mm and 4.5 mm thick sheets and 8 mm diameter projectiles are modeled and the highest values ​​of plastic strain and energy absorption changes are obtained by the sheet. In the following, for numerical simulation analysis, a steel projectile with a diameter of 11 mm is modeled to a 450 x 450 mm sheet and a thickness of 3 mm polycarbonate. In numerical simulation, spherical projectile collisions with three speeds of 90, 60 and 130 m / s were investigated at different points of attack (different situations), which are centered on the sheet, at 87.5 and 175 mm intervals from the center of the sheet. At the end, the maximum values ​​of stress and the strain of plastic at the points of contact and the energy absorption changes by the sheet are shown. The results of this work are compared with the results of the work of Mulagljo et al. And the results of the process have been well-matched.