بررسي تجربي و عددي مقاومت به ضربه پوسته استوانه اي كامپوزيتي ساده تحت برخورد بالستيك

در این مقاله رفتار بالستیك پوسته های كامپوزیتی استوانه ای به روش تجرب و عددی مورد بررسی قرار می گیرد. در بخش تجربی این تحقیق سازه به شیوه پیچش الیاف به روش جایگذاری دستی ساخته شده است. به منظور تست ضربه ای سازه از تفنگ گازی بهره گرفته شد و در هر تست سرعت های ورودی و خروجی پرتابه ثبت شده است. در بخش عددی نیز از پیشرفته ترین روش مدلسازی المان محدود كامپوزیت ها (Abaqus/Explicit) جهت تعیین رفتار سازه های مشبك استوانه ای كامپوزیتی هنگامی كه تحت برخورد قرار می گیرند استفاده شد. بدین منظور برای مدلسازی پوسته و تقویت كننده ها از المان های جامد سه بعدی و جهت تعیین رفتار ماده از مدل مادی Vumat بر مبنای معیارهای آسیب Puck و Hashin (3D) استفاده شده است. به دلیل عدم وجود معیارهای ذكر شده در نسخه های تجاری نرم افزار و اهمیت در نظر گرفتن چنین آسیب هایی در مدلسازی عددی، معیارهای مذكور با استفاده از نرم افزار فرترن نوشته شد و بدین شكل تحلیل پدیده نفوذ در سازه های كامپوزیتی كه با المان های جامد سه بعدی مدل شده اند به قابلیت نرم افزار اضافه گردید. با توجه به نتایج تجربی به دلیل نازكی پوسته جدایش در مورد پوسته خارجی اتفاق نمی افتد لذا در مدلسازی عددی استفاده از المان های cohesive نیاز نمی باشد. نتایج عددی توافق بسیار خوبی را با نتایج تجربی نشان می دهند.