---

فروریزش محوری مواد فومی به دو صورت قابل رخداد است: تخریب نواری گسسته و فروریزش پیشرونده. در این مقاله، یک مدل ریاضی کاملاً جدید برای تخمین مقاومت و توصیف کیفی و کمی فروریزش پیشرونده یک بعدی فوم آلومینیومی در برابر بارگذاری ضربه ای معرفی گردیده و بر توانایی آن در تفکیک این الگوی فروریزش به دو رژیم مجزای انتشار موج شوک و موج الاستیک- پلاستیک، با استفاده از معیارهای صحیح تأکید شده است. سپس با استفاده از روابط بقا و بکارگیری این مدل جدید، حل تحلیلی تغییرشکل دینامیکی فومهای آلومینیومی در دو رژیم مذکور ارائه گردیده است. ویژگی بارز رژیم دوم، افزایش دو مرحله ای سطح تنش در خلال عبور موج از میان ماده است؛ بنحویکه تنش در ابتدا و با عبور بخش الاستیک موج تا آستانه تسلیم ارتقا یافته و آنگاه با عبور بخش پلاستیک آن، تا سطوح بسیار بالاتر پرش می نماید. حال آنکه در رژیم نخست، موج تنش تنها دارای یک بخش پلاستیک است که با جبهه ای عمودی و تیز و سرعتی کاملاً فراصوتی، در محیطی اساساً آرام و دست نخورده منتشر می شود. مدل سازی تحلیلی ارائه شده با استفاده از شبیه سازی المـان محدود درستی آزمایی و اعتـبارسنجی گردیده است. نزدیکی بسیار مـطلوب پیش بینی های تئوری به نتایج عددی، حاکی از دقت بالای مدل و معادلات توصیفگر آن است.

---

در این تحقیق، با لحاظ کردن پارامترهای موثر بر تنش جریان برشی و بر اساس دیدگاه ریزساختاری و استفاده از تئوری نابجاییها ، یک مدل تئوری برای بررسی پاسخ بارگذاری موج شوک پایدار بر روی فلزات FCC، ارائه شده¬است. این تحقیق با ارائه روابط بنیادی برای موج شوک، به یک رابطه نهایی شامل تنش برشی و کشیدگی پلاستیک دست یافته است. با حل تحلیلی این رابطه، نمودار تنش برشی بر حسب تغییر شکل موثر پلاستیک، رسم شده است. روابط بنیادی ارائه شده، با فرض کرنش یک بعدی و تنها برای بارگذاری موج شوک ارائه شده است. مهمترین نوآوری این تحقیق، استفاده از قانون بقای انرژی با در نظر گرفتن نرخ تولید آنتروپی در اثر بارگذاری موج شوک در ماده می¬باشد. تولید آنتروپی ناشی از ایجاد، آنیل شدن و حرکت نابجاییها می¬باشد اثرات سرعت موج شوک، کشیدگی کل و تنش اعمالی بر حسب کشیدگی پلاستیک، مورد بررسی قرار گرفته شده است. همچنین به بررسی ساختار موج شوک، در اثر بارگذاریهای مختلف پرداخته شده است.. بارگذاری اعمالی برای ایجاد موج شوک حداکثر GPa ۲۵ است. صحت سنجی روابط و نمودارها، از طریق مقایسه نتایج با مدلهای تئوری آزمایشهای تجربی موجود بر روی آلیاژ آلومینیوم ۶۰۶۱، صورت پذیرفته است. توافق خوبی بین نتایج تجربی و مدل ارائه شده وجود دارد.

---

یکی از روش‌های بررسی پدیده انفجار زیر آب و اثرات آن بر روی سازه‌ها، استفاده از تیوب‌ شوک مخروطی می‌باشد. این تیوب‌ها با استفاده از یک خرج انفجاری کوچک فشار بسیار زیادی را ایجاد می‌نمایند. در این مقاله با استفاده از کد LS-DYNA، انفجار مقدار معینی از یک خرج انفجاری در داخل تیوب شوک مخروطی مورد بررسی قرار گرفته است. شبیه‌سازی عددی با استفاده از روش حل لاگرانژی-اویلری انتخابی چند ماده‌ای انجام گرفته است. برای اطمینان از صحت روش انتخاب‌شده در نرم‌افزار، ابتدا پژوهش تجربی انجام شده توسط لِبانس و شوکلا شبیه‌سازی‌شده و بعد از اطمینان به‌دقت نتایج، نسبت به شبیه‌سازی مسئله موردنظر اقدام شده است. در این کار پژوهشی در ابتدا، اثر زاویه رأس مخروط در مقدار فشار ایجاد شده در تیوب شوک مورد بررسی قرار گرفته است. سپس عملکرد تیوب‌های شوک با طول‌های متفاوت مورد بررسی قرار می‌گیرد. در انتها با تغییر وزن خرج انفجاری و بررسی نتایج و بیان دلایل تغییرات در هر پارامتر و بررسی اثر نسبت حجم ماده منفجره به حجم آب موجود در تیوب شوک، رابطه‌ای برای جرم معادل برای تمامی تیوب‌های شوک با زوایای مختلف ارائه گردیده و رابطه تئوری موجود اصلاح گردیده است.

---

در این مطالعه روش شبیه سازی دینامیک مولکولی برای بررسی انتشار موج شوک در یک جامد مورد استفاده قرار می گیرد. جعبه شبیه سازی شامل ۵۱۸۴۰ اتم در دمای ۵ کلوین است که اتم ها با پتانسیل دوجسمی با یکدیگر برهمکنش می کنند. موج شوک توسط حرکت یک پیستون با سرعت های متفاوت در جامد ایجاد می شود که سرعت موج شوک ایجاد شده در تطابق خوبی با نتایج تجربی و منحنی هوگونیت می باشد. پیستون از یک طرف جعبه شبیه سازی با سرعت های از ۱,۲ تا ۱.۳ برابر سرعت صوت در جامد آرگون در یک چگالی مشخص به نمونه برخورد می کند. برخی خواص ترمودینامیک نظیر چگالی، دما و فشار در طول انتشار موج شوک اندازه گیری می شوند. نشان داده می شود که این کمیت های ترمودینامیکی (چگالی، دما و فشار) به صورت قابل ملاحظه ای هنگامیکه موج شوک از جامد عبور می کند افزایش می یابند. همچنین نشان داده می شود که ایجاد کرنش اولیه در جامد به اندازه ۶.۵% باعث بهبود افزایش فشار ایجاد شده در جسم به اندازه ۹% می گردد. نتایج بدست آمده می توانند در بهبود قدرت موج شوک با ارائه توصیفی میکروسکوپی از فرآیند کاربرد داشته باشند.

---

امروزه به منظورکاهش هزینه و افزایش ایمنی، استفاده از دستگاه‌های آزمایشگاهی همچون شاک تیوب مخروطی برای بررسی پدیده‌ انفجار زیرآب و اثرات آن بر روی سازه‌ها مورد استفاده قرار میگیرد. در این پژوهش و به‌منظور بررسی اثر جنس ورق‌های فلزی ایزتروپ ، از شاک تیوب طراحی و ساخته شده در آزمایشگاه مکانیک انفجار دانشکده مکانیک دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی استفاده شده است. منبع ایجاد شاک در شاک تیوب مورد استفاده ماده منفجره است، نکته مثبت در استفاده از این تیوب‌ها ، برخورداری از فشار بسیار زیاد توسط خرج انفجاری کوچک می‌باشد. برای بررسی اثر جنس و هندسه ورق فلزی مورد استفاده، ۳ جنس به‌همراه ۴ ضخامت متفاوت در آزمایش‌‌های تجربی در نظر گرفته شده است، رفتار ورق با مشخص بودن میزان فشار حاصل از ماده منفجره بکار گرفته شده و همچنین میزان تغییر فرم ورق قابل اندازه‌گیری است. از نتایج حاصل شده از آزمایش تجربی، به‌منظور ارائه یک رابطه نیمه تجربی از رفتار ورق تحت بارگذاری انفجار با محیط واسط آب بهره گرفته شده است. در پایان با ترکیب نتایج تجربی و تئوری، اثر تغییر جنس و ضخامت، به صورت مجزا بررسی شده و با افزودن پارامتر وزن خرج معادلاتی برای پیش‌بینی تغییر شکل این ورق‌های فلزی ارائه گردیده است.

---