مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

بررسی تجربی و عددی ضربه کم سرعت تکراری بر روی ورق آلومینیم از دیدگاه مکانیک آسیب محیط پیوسته

نویسندگان
1 استاد دانشگاه خواجه نصیر-
2 استاد دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی
3 دانشجوی دکتری
چکیده
در این تحقیق، بررسی تجربی و عددی ضربه تکراری با سرعت کم بر روی ورق آلومینیم انجام می‌گیرد. روش مکانیک آسیب محیط پیوسته بر اساس مدل لمتق جهت بررسی واماندگی استفاده می‌شود. شبیه سازی عددی توسط نرم افزار اجزا محدود آباکوس انجام و کدنویسی آسیب با استفاده از زیر‌برنامه وی.یو.مت انجام می‌گردد. ضربه‌های تکراری با انرژی مساوی بر روی ورق اصابت می‌کند. در ضربه اول اثر پلاستیسیته بر روی ورق دیده می‌شود. با اعمال ضربات بعدی اثر کرنش سختی تا قبل از ترک در آلومینیم ملاحظه می‌شود. بعد از ایجاد ترک سفتی سازه کاهش می‌یابد و با انجام ضربه‌های بعدی افت سفتی و آسیب در ورق افزایش یافته و در نهایت فرورفتن و سوراخ شدن اتفاق می‌افتد. همچنین صحت سنجی مدل حاضر با نتایج آزمایشگاهی انجام می‌گیرد بطوری‌که مقایسه نتایج تجربی و عددی نمودارهای نیرو-زمان و نیرو-جابجایی توافق خوبی را نشان می‌دهد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Experimental and numerical investigation on repeated low velocity impact response of aluminum plate using continuum damage mechanics approach

نویسندگان English

Rahmatollah Ghajar 1
Seyed Mohammad Reza Khalili 2
Mehdi Yarmohammadi 3
چکیده English

In this study, repeated low velocity impacts on aluminum plate are investigated experimentally and numerically. In order to investigate the failure mechanism, Lemitre's model of the continuum damage mechanics is used. Numerical simulation is carried out employing a Vumat subroutine in Abaqus FE package. Repeated impacts are performed on the plate with the same level of energy. Plastic deformation is observed on the plate in the first impact. During the subsequent impacts and prior to crack initiation, the effect of strain hardening on the aluminum plate is observed. After crack initiation, the stiffness of the structure decreases. As the impacts continue, stiffness further decreases and the damage area increases, finally perforation and penetration appear on the plate. Also, the present model is validated by the experimental results. Comparison of numerical with experimental results shows a good agreement for the force-time and force-displacement histories.

کلیدواژه‌ها English

Repeated impact
Continuum damage mechanics
perforation
Absorbed energy
Contact Force