توصيفگر ها :
كامپوزيت گلر , ضربه، , معيار شكست هاشين , روش اجزاء محدود , جذب انرژي
چكيده فارسي :
در سالهاي اخير، كامپوزيتها به دليل ويژگيهاي منحصربهفردي مانند چگالي پايين، انعطافپذيري و مقاومت بالا در برابر بارهاي
پيچيده، به طور گستردهاي در صنايع پيشرفته از جمله هوافضا، خودروسازي و نظامي به كار گرفته شدهاند. بااينحال، عملكرد اين
مواد تحت بارهاي ضربهاي، نظير برخورد اجسام پرسرعت، يكي از چالشهاي اصلي آنهاست. اين نوع بارگذاري ميتواند منجر به
آسيبهاي موضعي يا گسترده در ساختار شود كه نيازمند ارزيابي دقيق پاسخ ديناميكي و مكانيزمهاي شكست آنها است. در اين
راستا پارامترهاي مختلفي مانند سرعت، جرم و هندسه پرتابه، تأثير بسزايي در نحوهي جذب و توزيع انرژي، تغيير شكل و گسترش
آسيب در كامپوزيتها دارند اين پژوهش باهدف بررسي تأثير هندسه پرتابه و سرعت ضربه بر عملكرد كامپوزيتهاي گلر 3و گلر 5
انجام شد. نتايج حاصل از تحليلهاي عددي نشان ميدهد كه در سرعت 10, 20و هندسه استوانه و كره، كامپوزيت گلر 5به دليل
تعداد لايههاي بيشتر، مقاومت بالاتري در برابر نفوذ و آسيب را دارد. اين كامپوزيت با جذب انرژي بيشتر، از سوراخشدن كامل ورق
جلوگيري ميكند، درحاليكه گلر 3در سرعت 20متر بر ثانيه به طور كامل سوراخ ميشود .يافتهها همچنين حاكي از آن است كه
هندسه پرتابه به طور مستقيم بر مكانيزم جذب انرژي تأثيرگذار است، بهطوريكه پرتابههاي استوانهاي به دليل تمركز تنش در سطح
تماس، باعث جذب انرژي پلاستيك بيشتري نسبت به پرتابههاي كروي ميشوند، هرچند اين فرآيند در گلر 3به آسيبپذيري و
تخريب گستردهتر ميانجامد. بهطوركلي، اين پژوهش با تأييد برتري عملكرد گلر 5در مديريت انرژي ضربه، به درك عميقتر از رفتار
ديناميكي اين مواد كمك كرده و راه را براي طراحي بهينهتر سازههاي مقاوم در برابر ضربه هموار ميسازد
چكيده انگليسي :
In recent years, composites have been widely used in advanced industries such as aerospace,
automotive, and defense due to their unique characteristics, including low density,
flexibility, and high resistance to complex loading conditions. However, their performance
under impact loading, such as high-velocity projectile strikes, remains a major challenge.
Such loading can lead to localized or extensive damage within the structure, requiring a
thorough evaluation of their dynamic response and failure mechanisms. In this context,
parameters such as projectile velocity, mass, and geometry play a significant role in energy
absorption and distribution, deformation, and damage propagation in composites.
This study investigates the effect of projectile geometry and impact velocity on the
performance of GLARE 3 and GLARE 5 laminates. Numerical analyses reveal that under
both velocities and projectile types, GLARE 5 exhibits higher resistance against penetration
and damage due to its greater number of layers. By absorbing impact energy more
effectively, it prevents full perforation of the laminate, whereas GLARE 3 undergoes
complete perforation at an impact velocity of 20 m/s. Findings further indicate that projectile
geometry directly influences the energy absorption mechanism; cylindrical projectiles, due
to higher stress concentration at the contact surface, result in greater plastic energy
absorption compared to spherical projectiles. However, in GLARE 3, this process leads to
higher vulnerability and more severe damage.
Overall, this research highlights the superior impact performance of GLARE 5 in energy
management and provides deeper insights into the dynamic behavior of these materials,
paving the way for optimized design of impact-resistant structures.