نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1 دانشجو دکترا، مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
2 استاد، مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
چکیده
در این تحقیق اثر انحنای دولایه فولاد- پلی اوریا در مقابل بار ضربهای بهصورت عددی و تجربی بررسی شده است. در مدل عددی، ورق تک لایه فولادی و دولایه فولاد- پلی اوریا در 12 شعاع انحنای مختلف تحت اثر بار ضربهای قرار گرفته و تحلیل شده است. برای صحهگذاری روش عددی، از مدل تجربی برای سه انحنا از 12 انحنای مورد نظر استفاده شده است. برخورد بهصورت سقوط آزاد وزنه بوده و ارتفاع پرتاب وزنه 30 سانتیمتر میباشد. نمونه دو لایه از ورق فولادی اس تی 14 و لایه پلیمری از جنس پلی اوریا تشکیل و مورد آزمایش قرار گرفته است. پارامترهای مهمی مانند تغییر شکل ماندگار دولایه و همچنین تغییرات شتاب ضربه زننده در لحظه شروع برخورد تا زمان توقف کامل قطعه اندازهگیری شدهاند. در روش تجربی شتاب ضربه زننده، توسط سنسور شتابسنج اندازهگیری شده و تغییر شکل ماندگار ورق دولایه نیز اندازه گیری شده است. در مدل عددی، تحلیل با استفاده از نرم افزار ال- اس- داینا انجام شده است. نتایج روش تجربی و مدل عددی سازگاری خوبی با یکدیگر داشتهاند لذا نتایج هر دو روش تجربی و عددی تحقیق نشان میدهد با افزایش شعاع انحنای ورق، مقدار حداکثر تغییر شکل ماندگار کاهش یافته ولی شتاب برخورد افزایش مییابد. البته با افزایش بیشتر شعاع ورق (نزدیک شدن رفتار قطعه به ورق مسطح) حداکثر شتاب ضربه زننده و همچنین حداکثر تغییر شکل ماندگار، ثابت میمانند.
کلیدواژهها
عنوان مقاله [English]
Experimental and numerical analysis of impact on curved steel- polyurea bi-layer panels
نویسندگان [English]
- Ahmad bidi 1
- Gholamhossein Liaghat 2
- Gholamhossein Rahimi 2
1 Department of Mechanical Engineering, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran
2 Department of Mechanical Engineering, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran
چکیده [English]
The impact behavior of steel – polyurea bi-layer panel and the effect of curvature is studied numerically and experimental analysis is used for numerical result verification. Numerical analysis for 12 different radius of curvature is performed. On the other hand three radius of curvature is used in experimental analysis. Simple drop weight impact test apparatus is used and the falling weight height is 30 cm. The bi-layer samples in three radius of curvature are fabricated and each sample consisted of steel layer and polyurea coating. Two important parameters measured are the maximum plastic deformation of panel and impactor acceleration history. A high speed accelerometer is used for measuring the impactor acceleration in experimental method. Also the permanent plastic deformation is measured with numerical measurement system attached to the drop test apparatus. LS-DYNA software is used in numerical analysis and explicit solution is done. The results in numerical method and test (if available) are compared together and show good agreement. The results for all cases show that, increasing the panel radius of curvature will increase impactor acceleration and will decrease plastic deformation of bi-layer panel, but if the radius of curvature is increased more and more, then the impactor acceleration will not be increased further and will be nearly constant. On the other hand plastic deformation of the panel will be constant when the panel radius of curvature is increased more
کلیدواژهها [English]
- Composite
- Polyurea
- Drop impact test
- Plastic deformation
- Impact acceleration