تحلیل دینامیکی غیر خطی هندسی صفحه های FGM در برابر بار های انفجاری

FGM ها یا مواد هدفمند گونه ای از مواد مرکب هستند که تغییرات تدریجی خواص مواد را از سطحی به سطح دیگر نشان می دهند. با توجه به پیوستگی ترکیب مواد تشکیل دهنده، مواد هدفمند خواص مکانیکی موثر تری نسبت به مواد مرکب چند لایه دارا می باشند که این منجر به از بین رفتن تمرکز تنش بین لایه ای می شود. بیش ترین کاربرد این مواد در سازه های جدار نازک نظیر صفحه ها و پوسته ها می باشد. صفحه ها به دلیل سطح گسترده و ضخامت کم، در برابر بار های انفجاری از یک سو دارای مقاومت کمی هستند و از سوی دیگر تغییرمکان های زیادی پیدا می کنند. از این رو، بهره گیری از صفحه های هدفمند به دلیل ساختار مواد تشکیل دهنده ی آن که از یک توزیع توانی در راستای ضخامت برخوردار است، باعث بهبود مقاومت و کاهش تغییر مکان خواهد شد. در این پژوهش، با استفاده از نرم افزار اجزای محدود Abaqus، به بررسی رفتار دینامیکی غیر خطی هندسی صفحه های هدفمند در برابر بار های انفجاری پرداخته شده است. برای این کار، اثر توان حجمی، ضخامت صفحه، نسبت ابعاد صفحه، مقدار ماده ی منفجره و فاصله ی آن مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان داده اند که با افزایش توان حجمی (از صفر تا بی نهایت)، افزایش فاصله ی مرکز انفجار تا صفحه (از 400 به 800 میلی متر) و افزایش ضخامت صفحه (از 6 به 9 میلی متر)، مقدار بیشینه تغییر مکان صفحه به ترتیب 15/63%، 20/17% و 27/13% کاهش پیدا کرده است. از سوی دیگر، با بزرگ تر شدن ابعاد صفحه و افزایش مقدار ماده ی منفجره (از 1 به 3 کیلو گرم)، بیشینه تغییر مکان صفحه به ترتیب 6/2% و 39/64% افزایش یافته است.

Keywords:

مواد هدفمند , صفحه ی FGM , بار انفجاری , توان حجمی