بررسي اثر لايه محافظ پلي اوره در كاهش اثرات مخرب ناشي از انفجار در هوا، بر روي ورق فولاد زرهي

Investigation of the effect of POLYUREA protective layer on reducing the destructive effects of explosion in air on RHA armored plate

كاهش اثرات ناشي از موج انفجار بر روي سازه هاي مختلف همواره مورد بررسي بوده و از جمله مواد رايج كه در پوشش دهي اجزا مختلف در برابر انفجار استفاده مي شود ماده پلي اوره مي باشد. مواد پلي اوره به سبب خواص هايپر الاستيكي كه دارند مي توانند تا چند برابر طول اوليه خود، ازدياد طول داشته باشند. از جمله خواص مهم ديگري كه مواد پلي اوره دارند خواص وابسته به نرخ كرنش آنهاست. همه اين موارد علت كاربرد فراوان در پوشش دهي ورق هاي فولادي با اين مواد مي باشند. در اين پژوهش ورق فولاد زرهي RHA با شرايط بدون پوشش و با پوشش در شرايط چگالي سطحي متغير و چگالي سطحي ثابت مورد ارزيابي قرار گرفت. در شرايط چگالي سطحي متغير، بر اساس درصد وزني فولاد پايه، ضخامت لايه پوشش دهي پلي اوره مشخص شد. در اين شرايط نتايج شبيه سازي نشان از آن دارد كه افزايش لايه محافظ پلي اوره جابجايي ناحيه مركزي ورق را كاهش مي دهد و همين امر سبب به تعوق افتادن پارگي و گلويي شدن ورق مي شود. بنابراين باعث بهبود مي شود. و از طرف ديگر مشاهده شد هر چه شدت انفجار بيشتر مي شود ميزان اختلاف در جابجايي ورق بدون پوشش، با ورق با پوشش هاي با ضخامت مختلف بيشتر مي شود كه علت آن رفتار وابسته به نرخ كرنش ماده پوشش دهنده پلي اوره مي باشد. در حالت ديگر ورق با شرايط چگالي سطحي ثابت مورد شبيه سازي قرار گرفت. اين ديدگاه مناسب براي كاربرد هايي است كه توجه به وزن كلي سازه اهميت بالايي دارد. نتايج شبيه سازي نشان داد در اين وضعيت الزاما افزايش ضخامت (و تبعا كاهش ضخامت لايه فولاد) بهبود ايجاد نمي كند بلكه بحث جذب انرژي است كه تعيين كننده ميزان ضخامت هر كدام از لايه هاي مشاركت كننده در مجموعه كامپوزيتي را تعيين مي كند. چرا كه در اين حالت اثري دو گانه در بحث كاهش اثرات مخرب ناش از انفجار روي خواهد داد. همچنين با تعيين فاصله مقياسي بحراني براي ورق مبنا، حداقل ضخامت پوشش دهي مناسب به منظور جلوگيري از تخريب ورق تعيين شد. شبيه سازي فرايند انفجار در محيط باز، با استفاده از نرم افزار المان محدود ABAQUS صورت گرفت و روش مورد استفاده جهت شبيه سازي انفجار در هوا نيز كانوپ در نظر گرفته شد.