22274

پيش بيني استحكام فشاري باقي‌مانده بعد از ضربه كم سرعت در كامپوزيت‌ها

كارشناسي ارشد

طراحي كاربردي - طراحي و جامدات

1399/4/10

دكتر فتح‌اله طاهري بهروز

مكانيك

كامپوزيت‌هاي پايه پليمري به دليل داشتن خواص مكانيكي بالا در صنايع مختلفي مورد استفاده قرار مي‌گيرند. در صنعت بسيار مشاهده مي¬شود كه كامپوزيت‌ها تحت آسيب‌هاي با انرژي پايين و سرعت كم قرار مي¬گيرند. اين امر سبب مي‌شود كه بررسي استحكام اين مواد فرآيند مهمي بشمار بيايد. به همين جهت در اين پايان نامه پيش بيني استحكام فشاري مواد كامپوزيتي كه تحت ضربه قرار گرفته‌اند، بررسي مي‌شود. جهت شبيه سازي اين فرآيند از نرم افزار آباكوس و سابروتين VUMAT استفاده شده است. در اين شبيه سازي در گام اول ضربه زننده با سرعت اوليه مشخص به كامپوزيت برخورد مي‌كند و تحت آسيب قرار مي‌گيرد. در گام بعدي كامپوزيتِ ضربه خورده تحت آزمون فشار قرار ميگيرد تا استحكام فشاري باقي‌مانده آن محاسبه شود. مطابقت خوب بين نتايج آزمايشگاهي و نتايج شبيه سازي عددي نشان مي‌دهد مدل آسيب ارائه شده قابليت پيش بيني پاسخ ضربه را در سازه‌هاي كامپوزيتي دارد. همچنين مقايسه نتايج تجربي و عددي در آزمون فشار نشان مي‌دهد كه مدل خرابي استفاده شده، استحكام فشاري باقي‌مانده را نيز با دقت بالايي پيش بيني مي‌كند.

1399/07/06

Predicting the residual compression strength after low velocity impact in composites

7/1/2021 12:00:00 AM

Polymer-based composites are widely used in various industries due to their high mechanical properties. It is common in the industry for composites to be subject under low velocity and energy impact. This makes it important to consider the strength of these materials. Therefore, this thesis examines the prediction of compressive strength of composite materials that have been affected by low velocity impact. ABAQUS software and VUMAT subroutine have been used to simulate this process. In this simulation, in the first step, the impactor hits the composite with a specific initial speed. In the next step, the impacted composite is subjected to a compression test to calculate its residual compressive strength. Good correlation between experimental test results and the simulation results shows that the proposed damage model has the ability to predict the impact response in composite structures. Also, comparison of experimental and numerical results in the compression test shows that this model also can predicts the residual compressive strength with high accuracy.