13406

تجزيه و تحليل رفتار يك ساختار جاذب انرژي بر پايه مادۀ غليظ‌شونده برشي و مادۀ هايپرالاستيك در ضربه سرعت‌پايين

1402

محمود مهرداد شكريه

در سال‌هاي متمادي، بكارگيري مواد هوشمند با عملكردهاي متفاوت در زمينه‌هاي مختلف صنعتي، جايگاه ويژه‌اي را به‌خود اختصاص داده است. مادۀ غليظ‌شونده برشي به عنوان يك مادۀ هوشمند، با داشتن مشخصه‌هاي منحصربه‌فرد رئولوژيك، يكي از گزينه‌هاي جذب انرژي و ايفاي نقش به عنوان ميراكنندۀ اثر محرك‌هاي خارجي است. در مادۀ غليظ‌شونده برشي، با افزايش نرخ كرنش برشي، ميزان گرانروي (ويسكوزيته) رو به فزوني رفته و ماده پس از طي يك حالت گذار، فاز شبه‌جامد به خود مي‌گيرد و مقاومت آن در برابر جريان‌يافتن، افزايش مي‌يابد. اين پديده، بلافاصله پس از حذف بار اعمالي، مسيري معكوس را در پيش گرفته و ماده را به حالت اوليه خود بازمي‌گرداند. از سوي ديگر ماهيت سيال گونه اين دسته از مواد در نرخ‌هاي بارگذاري پايين، سبب جريان يافتن آن‌ها شده كه استفاده از اين مواد را محدود و مشكل مي‌سازد. هدف اين طرح، فراهم آوردن بستري مناسب براي مادۀ غليظ‌شونده برشي با استفاده از مادۀ هايپرالاستيك با انعطاف‌پذيري بالا مي‌باشد. اين مواد با امكان تحمل كرنش‌هاي بالا و رفتار غيرخطي تنش-كرنش، توانايي حضور به عنوان فاز زمينه و انتقال موج ضربه به تقويت‌كننده را دارا هستند. با طراحي يك ساختار مناسب، رفتار اين ساختار سبك‌وزن، در برابر بارگذاري ضربۀ سرعت‌پايين، مورد مطالعه قرار خواهد گرفت. روش‌هاي مطالعه اين فعل و انفعال، مي‌تواند اجراي آزمون‌هاي تجربي و بهره‌گيري از روش‌هاي مدلسازي عددي مانند اجزاي محدود باشد.

6/9/2024 12:00:00 AM

82867

1403/03/23

Analysis of the behavior of an energy absorbing structure based on shear thickening material and hyperelastic material under low velocity impact

سيالات غليظ‌شونده برشي , بارگذاري ضربه‌اي , مواد هايپرالاستيك , جذب انرژي , روش اجزاي محدود

Shear thickening fluid , Impact load , Hyperelastic materials , Energy absorption , FEM