مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

بررسی تجربی و عددی نفوذ پرتابه صلب سرتخت در سازه ساندویچی با هسته فوم آلومینیوم

نویسندگان
1 دانشگاه جامع امام حسین (ع)
2 دانشگاه تربیت مدرس
چکیده
سازه های ساندویچی با رویه فلزی و هسته فوم آلومینیومی به دلیل نسبت استحکام به وزن مناسب و جذب انرژی بالا، به عنوان سازه های سبک با قابلیت های بالستیکی اهمیت ویژه ای در صنایع مختلف هوافضا، دریایی، خودروسازی و ... پیدا کرده اند. در این تحقیق با تهیه فوم های آلومینیومی با چگالی و ضخامت های مختلف و ساخت پانل های ساندویچی از ورق های آلومینیومی و هسته فوم آلومینیومی، به کمک سیستم پرتابگر گازی، یک سری تست های بالستیکی تعریف شده و اثر چگالی و ضخامت فوم و سرعت پرتابه در میزان جذب انرژی ساختار ساندویچی و حد بالستیک پرتابه مورد مطالعه قرار گرفته است. همچنین با بکارگیری مدل ماده تعریف شده دشپند- فلک- فوم برای فوم فلزی و تعیین ضرایب آن به کمک نتایج تست های تجربی انجام شده روی فوم و نرم افزار متلب، شبیه سازی برخورد و نفوذ پرتابه در ساختار ساندویچی به کمک نرم افزار LS-DYNA انجام شده و نتایج آن با نتایج تجربی مقایسه و صحت سنجی شده است. تست های تجربی و مطالعات پارامتریک انجام شده، نشان می دهد که میزان جذب انرژی ساختار ساندویچی با افزایش چگالی و ضخامت فوم و افزایش سرعت برخورد بالا می رود.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Experimental and numerical investigation of a blunt rigid projectile penetrating into a sandwich panel having aluminum foam core

چکیده English

Sandwich panels(structures) of metal surface having aluminum foam core are of great importance in aerospace, naval and automotive industries due to high strength to weight ratio and high energy absorption characteristics. In this article several aluminum sandwich panels with aluminum foam core having different densities and thickness were designed and tested using light gas gun device. A series of ballistic test were defined in order to determine the effects of density, foam thickness and projectile velocity on energy absorption and ballistic limit velocity of sandwich structures. The material model used for metal foam was Deshpande- Fleck-Foam and coefficients were determined experimentally using foam and Matlab capabilities. Also, numerical simulation using LSDYNA software were performed. The results of the experiment and numerical simulation were compared and there was a good agreement between experimental investigation and numerical results. Using experimental testes and parametric studies,it is shown that the amount of energy absorption of sandwich structures is increased as density, foam thickness and velocity of the projectile is increased.

کلیدواژه‌ها English

perforation
Ballistic impact
Sandwich structure
Aluminum foam
energy absorption