بررسی عددی اثر خواص وابسته به نرخ کرنش مواد در رفتار ضربه سرعت بالا و سرعت حد بالستیک در سازه های لانه زنبوری

استفاده گسترده از سازه های لانه زنبوری به عنوان هسته سازه های ساندویچی در صنایع هوایی و امکان برخورد اجسام کوچک با سرعت های بالا به این سازه ها، بیانگر ضرورت مطالعه بر روی رفتار ضربه سرعت بالای سازه های لانه زنبوری است. در این مقاله با در نظر گرفتن وابستگی خواص سازه لانه زنبوری به نرخ کرنش بالا، به شبیه سازی المان محدود رفتار ضربه سرعت بالا و تعیین سرعت حد بالستیک این سازه ها در برخورد با پرتابه های سرنیمکره و سرتخت پرداخته شده است. نتایج شبیه سازی با نتایج آزمایشگاهی موجود در منابع مقایسه شده است و سرعت حد بالستیک حاصل از مدل های عددی، انطباق خوبی با نتایج آزمایشگاهی دارند. همچنین جهت بررسی اثر خواص وابسته به نرخ کرنش، سرعت حد بالستیک مدل های عددی در صورت عدم اعمال خواص وابسته به نرخ کرنش تعیین و با نتایج مدل های دارای اثرات وابسته به نرخ کرنش مقایسه شده است. مقایسه نتایج این دو حالت نشان می دهد که به کارگیری اثرات وابسته به نرخ کرنش موجب افزایش جذب انرژی به صورت انرژی اتلافی پلاستیک و انرژی اتلافی اصطکاکی می شود که دقت شبیه سازی عددی را به طور قابل توجهی بهبود می بخشد. از سوی دیگر در شبیه سازی برخورد پرتابه به سازه لانه زنبوری، مکانیزم های تخریب، و همچنین سطوح آسیب در جلوی لانه زنبوری، مشابه با نمونه های آزمایشگاهی مشاهده شده است. با این حال نحوه ساخت لانه زنبوری و ماهیت اتفاقی برخورد، موجب تفاوت سطوح آسیب در پشت لانه زنبوری شده است.

Keywords:

سازه لانه زنبوری , ضربه سرعت بالا , سرعت حد بالستیک , خواص وابسته به نرخ کرنش , شبیه سازی عددی