تعداد نشریات | 38 |
تعداد شمارهها | 1,258 |
تعداد مقالات | 9,115 |
تعداد مشاهده مقاله | 8,325,869 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 5,040,800 |
تحلیل ضربه عمودی در سازه ساندویچی با درنظرگرفتن مکانیزمهای مختلف جذب انرژی | ||
علوم و فناوریهای پدافند نوین | ||
مقاله 4، دوره 7، شماره 1 - شماره پیاپی 23، فروردین 1395، صفحه 33-43 اصل مقاله (324.57 K) | ||
نویسندگان | ||
سید سجاد جعفری* 1؛ سعید فعلی2؛ میلاد رنجبران3 | ||
1دانشگاه آزاد اسلامی همدان | ||
2دانشگاه رازی | ||
3دانشگاه تهران | ||
تاریخ دریافت: 10 بهمن 1397، تاریخ بازنگری: 15 دی 1399، تاریخ پذیرش: 10 بهمن 1397 | ||
چکیده | ||
هدف این مقاله ارائه روش تحلیلی جدیدی برای محاسبه میزان جذب انرژی ورقهای ساندویچی آلومینیوم- فوم تحت اثر ضربه سرعت بالا است. ورقهای ساندویچی آلومینیوم- فوم دارای هسته از جنس فوم هستند که بین دو صفحه فلزی آلومینیومی، محصور شده است. ضربهزننده بهصورت پرتابه صلب استوانهای سر تخت در نظر گرفته شده است. با استفاده از مدل جرم و فنر، جذب انرژی لایههای آلومینیومی در بارگذاری شبه استاتیکی و با در نظر گرفتن مکانیزمهای مختلف جذب انرژی محاسبه شده است. همچنین فوم نیز بهواسطه خردشدن بخشی از انرژی پرتابه را جذب میکند. نهایتاً جذب انرژی توسط ورقهای ساندویچی آلومینیوم- فوم محاسبه و با استفاده از موازنه انرژی، سرعت حد بالستیک و سرعت باقیمانده پرتابه محاسبه شده است. مقادیر سرعت حد بالستیک و سرعت باقیمانده محاسبهشده با روش تحلیلی همخوانی مناسبی با مقادیر تجربی و عددی دارد. همچنین اثرات چگالی فوم، جرم و قطر پرتابه در میزان جذب انرژی ساندویچ پانل بررسی شده است. | ||
کلیدواژهها | ||
ورق ساندویچی؛ فوم؛ آلومینیوم؛ سوراخ شدن؛ جذب انرژی | ||
عنوان مقاله [English] | ||
Analysis of Normal Impact on Sandwich Panel with Considering Difference Energy Absorption Mechanisms | ||
نویسندگان [English] | ||
seyed sajad jafari1؛ saeid feli2؛ milad ranjbaran3 | ||
چکیده [English] | ||
In this paper, a new analytical model has been presented for energy absorption calculation of aluminum-foam sandwich panels under high velocity impact. The panels consist of foam core sandwiched between two aluminum skins. In analytical model, cylindrical rigid projectile with flat ended has been considered. In the quasi-static loading, by using the springs-mass model, energy absorption of aluminum skins with considering difference energy absorption mechanisms has been calculated. Also foam absorbed a partial of projectile energy by crushing. Energy absorption of aluminum-foam sandwich panel was calculated and energy balancing equation has been employed for determination the ballistic limit and residual velocity of projectiles. The results of ballistic limit and residual velocity computed by new model presented good agreement with experimental and numerical results. Also the effects of foam density, projectile mass and diameter in energy absorption of sandwich panel has been investigated. | ||
کلیدواژهها [English] | ||
Sandwich Panel, Foam, Aluminum, Perforation, Energy Absorption | ||
مراجع | ||
[1] Backman, M. E.; Goldsmith, W. “The Mechanics of Penetration of Projectiles into Targets”; Int. J. Eng. Sci. 1978, 16, 1-99.##
[2] Corbett, G. G.; Reid, S. R.; Johnson, W. “Impact Loading of Plates and Shells by Free-flying Projectiles: A Review”; Int. J. Imp. Eng. 1996, 18, 141-230.##
[3] Forrestal, M. J.; Okajima, K.; Luk, V. K. “Penetration of 6061-T651 Aluminum Targets with Rigid Long Rods”; Appl. Mech. 1988, 55, 755-760.##
[4] Forrestal, M. J.; Luk, V. K.; Brar, N. S. “Perforation of Aluminum Armor Plates with Conical-Nose Projectiles”; Mech. Mat. 1990, 10, 97-105.##
[5] Forrestal, M. J.; Tzou, D. Y.; Askari, E.; Longcope, D. B. “Penetration into Ductile Metal Targets with Rigid Spherical-nose Rods”; Int. J. Imp. Eng. 1995, 16, 699-710.##
[6] Ulven, C.; Vaidya, U. K.; Hosur, M. V. “Effect of Projectile Shape during Ballistic Perforation of VARTM Carbon/epoxy Composite Panels”; Compos. Str. 2003, 61, 143-150.##
[7] Mamivand, M.; Liaghat, G. H. “A Model for Ballistic Impact on Multi-layer Fabric Targets”; Int. J. Imp. Eng. 2010, 37, 806-812.##
[8] Pol, M.H; Liaghat, G. H.; Sedighi, M. “Analytical Modeling of Perforation of Projectiles into Glass/epoxy Composite”; Journal of Modares Mechanical Engineering; 2012, 12, 11-19 (In Persian).##
[9] Radmehr, D.; Liaghat, G. H.; Feli, S. “Analytical Solution for Penetration of Deformable Blunt Projectiles into the Multilayer Metallic Targets”; Energetic Material 2010, 11, 21-31 (In Persian).##
[10] Sabouri, H.; Liaghat, G. H. “Comments on the Article: Ballistic Impact of GLARE™ Fiber–Metal Laminates by Michelle, S.; Hoo, F.; Chunfu, L.; Duane, M.; Revilock, Jr. D.; Hopkins, A. Compos. Struct. 2003, 61, 73–88”; Compos. Struct. 2010, 92, 600-601.##
[11] Hoo Fatt, M. S.; Sirivolu, D. “A Wave Propagation Model for the High Velocity Impact Response of a Composite Sandwich Panel”; Int. J. Imp. Eng. 2010, 37, 117-130.##
[12] Feli, S.; Namdaripour, M. H. “An Analytical Model for Composite Sandwich Panels with Honeycomb Core Subjected to High-velocity Impact”; Compos. Part B: Eng. 2012, 43, 2439-2447.##
[13] Zhao, H.; Elnasri, I.; Girard, Y. “Perforation of Aluminum Foam Core Sandwich Panels under Impact Loading—An Experimental Study”; Int. J. Imp. Eng. 2007, 34, 1246-1257.##
[14] Hanssen, A. G.; Girard, Y.; Olovsson, L.; Berstad, T.; Langseth, M. “A Numerical Model for Bird Strike of Aluminum Foam-based Sandwich Panels”; Int. J. Imp. Eng. 2006, 32, 1127-1144.##
[15] Hou, W.; Zhu, F.; Lu, G.; Fang, D. “Ballistic Impact Experiments of Metallic Sandwich Panels with Aluminum Foam Core”; Int. J. Imp. Eng. 2010, 37, 1045-1055.##
[16] Ziya Shamami, M.; Khoda Rahmi, H.; Vahedi, Kh.; Pol, M. H. “Experimental and Numerical Investigation of a Blunt Rigid Projectile Penetrating into a Sandwich Panel Having Aluminum Foam Core”; Journal of Modares Mechanical Engineering 2013, 13, 1-13 (In Persian).##
[17] Ziya Shamami, M.; Pol, M. H.; Khoda Rahmi, H. “Experimental Investigation of Ballistic Properties of Aluminum Foam Structure”; Journal of Modares Mechanical Engineering. 2013, 13, 22-27 (In Persian).##
[18] Feli, S.; Jafari, S. S. “Analytical Investigation of Perforation of Aluminum–foam Sandwich Panels under Ballistic Impact”; Journal of Modares Mechanical Engineering. 2013, 13, 52-59 (In Persian).##
[19] Lin, C.; Hoo Fatt, M. S. “Perforation of Composite Plates and Sandwich Panels under Quasi-Static and Projectile Loading”; J. Compos. Mat. 2006, 40, 1801-1840.##
[20] Wen, H. M; Reddy, T. Y.; Reid, S. R.; Soden, P. D. “Indentation, Penetration and Perforation of Composite Laminate and Sandwich Panels Under Quasi-Static and Projectile Loading”; Key. Eng. Mat. 1997, 141, 501-552.##
[21] Wu, Q. G.; Wen, H. M.; Qin, Y.; Xin, S. H. “Perforation of FRP Laminates Under Impact by Flat-Nosed Projectiles”; Compos. Part B: Eng. 2012, 43, 221-227.##
[22] Shivakumar, K. N.; Elber, W.; IIIG, W. “Prediction of Impact Force and Duration Due to Low Velocity Impact on Circular Composite Laminates”; Appl. Mech. 1985, 52, 674-680.##
[23] Timoshenko, S.; Woinowsky-Krieger, S.; Woinowsky, S. “Theory of Plates and Shells”; McGraw-Hill: New York, 1959.##
[24] Lukasiewicz, S. A. “Introduction of Concentrated Loads in Plates and Shells”; Prog. Aero. Sci. 1976, 17, 109-146.##
[25] Woodward, R. L.; De Morton, M. E. “Penetration of Targets by Flat-ended Projectiles”; Int. J. Mech. Sci. 1976, 18, 119-127.##
[26] Hoo Fatt, M. S.; Lin, Ch.; Revilock, J. R.; Duane, M.; Hopkins, D. A. “Ballistic Impact of GLARE™ Fiber–Metal Laminates”; Compos. Struct. 2003, 61, 73-88.##
[27] Reid, S. R.; Zhou, G., “Impact Behavior of Fiber-Reinforced Composite Materials and Structures”; CRC Press: New York, 2000.##
[28] Forrestal, M. J.; Okajima, K.; Luk, V. K. “Penetration of 6061-T651 Aluminum Targets with Rigid Long Rods”; J. Appl. Mech. 1988, 55, 755-760.## | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 598 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 150 |