تعداد نشریات | 39 |
تعداد شمارهها | 1,161 |
تعداد مقالات | 8,380 |
تعداد مشاهده مقاله | 6,195,496 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 3,454,454 |
بررسی تحلیلی و عددی نفوذ پرتابه با دماغه دوپله در اهداف بتنی و با در نظر گرفتن اصطکاک | ||
پدافند غیرعامل | ||
دوره 13، شماره 1 - شماره پیاپی 49، خرداد 1401، صفحه 33-46 اصل مقاله (940.58 K) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
نویسندگان | ||
ابوذر ملکیان* 1؛ خداداد واحدی2؛ علیرضا نداف اسکویی3؛ روح اله حسینی4 | ||
1دانشجوی دکتری، مهندسی مکانیک، دانشگاه جامع امام حسین(ع)، تهران، ایران | ||
2استاد، مهندسی مکانیک، دانشگاه جامع امام حسین(ع)، تهران، ایران | ||
3دانشیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه جامع امام حسین(ع)، تهران، ایران | ||
4استادیار، مهندسی مکانیک دانشگاه جامع امام حسین(ع)، تهران، ایران | ||
تاریخ دریافت: 25 تیر 1400، تاریخ بازنگری: 18 بهمن 1400، تاریخ پذیرش: 19 بهمن 1400 | ||
چکیده | ||
در این مطالعه، نفوذ پرتابه جنبشی با دماغه دوپله در اهداف بتنی با در نظر گرفتن تأثیر سرعت بر پدیده اصطکاک میان پرتابه و هدف بررسی شده است. جهت محاسبه عمق نفوذ، از روشهای حل عددی و حل المان محدود شده استفاده شده است. در روش حل عددی با انتگرالگیری از تنش در سطح دماغه و محاسبه نیروی وارد بر دماغه پرتابه در حال نفوذ، عمق نفوذ پرتابه با استفاده از قانون دوم نیوتن و استفاده از روشهای عددی حل معادلات دیفرانسیل حاصل محاسبه شده است. در روش المان محدود از مدل ساختاریConcrete Damaged Plasticity جهت مدل کردن رفتار بتن و در هر دو روش المان محدود و روش حل عددی از مدل کاهش نمایی استاتیکی-دینامیکی جهت مدل کردن نیروی اصطکاک وارد بر پرتابه استفاده شده است. جهت مقایسه بازدهی مدل عمق نفوذ استفاده شده در مطالعه، عمق نفوذ چند نوع دماغه اجایو با کالیبرهای مختلف با استفاده از مدل مذکور در ضرایب اصطکاک ثابت و نمایی محاسبه و با دادههای آزمایشگاهی موجود مقایسه شده است. عمق نفوذ محاسبه شده با استفاده از ضریب اصطکاک نمایی تطابق بهتری نسبت به حالت استفاده از ضرایب اصطکاک ثابت در یک طیف گسترده سرعت دارد. در این مطالعه همچنین، عمق نفوذ دماغههای بهینهسازی شده در مطالعات پیشین و دماغه اجایو با کالیبر شعاع سر 3 با عمق نفوذ دماغه دوپله با استفاده از حل المان محدود مقایسه گشته است. در نظر گرفتن تأثیر سرعت بر ضریب اصطکاک میان پرتابه و هدف، باعث افزایش قابل توجه دقت محاسبات سرعت در پژوهش حاضر شده است. | ||
کلیدواژهها | ||
عمق نفوذ؛ اهداف بتنی؛ روش المان محدود؛ دماغه دوپله؛ اصطکاک | ||
مراجع | ||
[1] M. J. Forrestal and V. K. Luk, “Dynamic Spherical Cavity-expansion in a Compressible Elastic-plastic Solid,” Am. Soc. Mech. Eng., Vol. 5, No. 88, pp. 1–5, 1988.## [2] Y. D. Zhang, Z. C. Lu, and H. M. Wen, “On the Penetration of Semi-Infinite Concrete Targets by Ogival-nosed Projectiles at Different Velocities,” Int. J. Impact Eng., Vol. 129, No. October 2018, pp. 128–140, 2019.## [3] L. Yangyu, Q. Zhang, Y. Xue, X. Guo, Ch. Shang, W. Liu, S. Ren, and R. Long, “Hypervelocity Penetration of Concrete Targets with Long-rod Steel Projectiles: Experimental and Theoretical Analysis,” Int. J. Impact Eng., Vol. 148, No. September 2020, p. 103742, 2021.## [4] X. Zhang, H. Wu, S. Zhang, and F. L. Huang, “Projectile Penetration of Reinforced Concrete Considering the Effect of Steel Reinforcement: Experimental Study and Theoretical Analysis,” Int. J. Impact Eng., Vol. 144, No. June, p. 103653, 2020.## [5] D. B. Longcope, “The Prediction of Loads on Penetrators into Rock via the Spherical Cavity Expansion Approximation,” No. SAND87-0959; UC-705, p. 31, 1990.## [6] M. J. Forrestal and D. Y. Tzou, “A Spherical Cavity-expansion Penetration Model for Concrete Targets,” Pergamon PII, Vol. 35, No. 2, pp. 1681–1691, 1997,## [7] M. J. Forrestal and v. K. Luk, “Penetration into Soil Targets,” Int. J. Impact Eng., Vol. 12, No. 3, pp. 427–444, 1992.## [8] M. J. Forrestal, B. S. Altman, J. D. Cargile, and S. J. Hanchak, “An Empirical Equation for Penetration Depth of Ogive-nose Projectiles into Concrete Targets,” Int. J. Impact Eng., Vol. 15, No. 4, pp. 395–405, 1994## [9] X. W. Chen and Q. M. Li, “Deep Penetration of a Non-deformable Projectile with Different Geometrical Characteristics,” Int. J. Impact Eng., Vol. 27, No. 6, pp. 619–637, 2002.## [10] J. T. Gomez And A. Shukla, “Multiple Impact Penetration of Semi-infinite Concrete,” Int. J. Impact Eng., Vol. 25, No. 10, pp. 965–979, 2001.## [11] M. J. Forrestal, D. B. Longcope, and F. R. Norwood, “A Model to Estimate Forces on Conical Penetrators into Dry Porous Rock,” J. Appl. Mech. Trans. ASME, Vol. 48, No. 1, pp. 25–29, 1981.## [12] Q. M. Li and X. W. Chen, “Dimensionless Formulae for Penetration Depth of Concrete Target Impacted by a Non-deformable Projectile,” Int. J. Impact Eng., Vol. 28, No. 1, pp. 93–116, 2003.## [13] V. K. Luk, M. J. Forrestal, and D. E. Amos, “Dynamic Spherical Cavity Expansion of Strain-hardening Materials,” J. Appl. Mech. Trans. ASME, Vol. 58, No. 1, pp. 1–6, 1991.## [14] M. J. Forrestal, n. S. Brar, and v. K. Luk, "Penetration of Strain-Hardening Targets With Rigid Spherical-Nose Rods," J. Appl. Mech. Trans. ASME, Vol. 58, No. 1, pp. 7-10, 1991.## [15] M. J. Forrestal, D. Y. Tzou, E. Askari, and D. B. Longcope, “Penetration into Ductile Metal Targets with Rigid Spherical-nose Rods,” Int. J. Impact Eng., Vol. 16, No. 5–6, pp. 699–710, 1995.## [16] V. K. Luk and M. J. Forrestal, “Penetration into Semi-infinite Reinforced-concrete Targets with Spherical and Ogival Nose Projectiles,” Int. J. Impact Eng., Vol. 6, No. 4, pp. 291–301, 1987.## [17] S. E. Jones and W. K. Rule, “On the Optimal Nose Geometry for a Rigid Penetrator, Including the Effects of Pressure-dependent Friction,” Int. J. Impact Eng., Vol. 24, No. 4, pp. 403–415, 2000.## [18] T. L. Warren and M. J. Forrestal, “Effects of Strain Hardening and Strain-rate Sensitivity on the Penetration of Aluminum Targets with Spherical-nosed Rods,” Int. J. Solids Struct., Vol. 35, No. 28–29, pp. 3737–3753, 1998.## [19] M. J. Forrestal and v. K. Luk, “Dynamic Spherical Cavity-expansion in a Compressible Elastic-plastic Solid,” Am. Soc. Mech. Eng., Vol. 5, No. 88, pp. 1–5, 1988.## [20] D. J. Frew, S. J. Hanchak, M. L. Green, and M. J. Forrestal, "Penetration of Concrete Targets with Ogive-nose Steel Rods," Int. J. of Impact Eng. , Vol. 21, No. 6, pp. 489–497, 1998.## [21] D. J. Frew, M. J. Forrestal, and J. D. Cargile, “The Effect of Concrete Target Diameter on Projectile Deceleration and Penetration Depth,” Int. J. Impact Eng., Vol. 32, No. 10, pp. 1584–1594, 2006.## [22] M. J. Forrestal, v. K. Luk, Z. Rosenberg, and n. S. Brar, "Penetration of 7075-T651 Aluminum Targets with Ogival-nose Rods," Int. J. Of Solids Struct., Vol. 29, No. 14, pp. 1729-1736, 1992.## [23] M. J. Forrestal and A. J. Piekutowski, “ Int. J. Impact Eng., vol. 24, pp. 0734–0743, 2000.## [24] G. Ben-Dor, A. Dubinsky, and T. Elperin, “Applied High-speed Plate Penetration Dynamics,” Springer. Vol. 132. 2006.## [25] D. Frew, S. Hanchak, M. Green, and M. Forrestal, "Penetration of Concrete Targets with Ogive-nose Steel Rods," Int. J. Impact Eng., Vol. 21, No. 6, pp. 489-497, 1998.## [26] M. J. Forrestal, D. J. Frew, J. P. Hickerson, and T. A. Rohwer, "Penetration of Concrete Targets with Deceleration-time Measurements," Int. J. Impact Eng., Vol. 28, No. 5, pp. 479-497, 2003.## [27] Z. Zenasni, S. Atlati, M. Haterbouch, Kinda Hannawi, W. P. Agbodgan, K. Nasri, R. Addou, and M. Zenazni, “Numerical Study of the Effect of concrete Cover and the Friction of Steel Concrete Interface,” MATEC Web Conf., Vol. 286, p. 02008, 2019.## [28] Y. Chu, S. Min, and X. Chen, “Numerical Study of Inter-yarn Friction on the Failure of Fabrics upon Ballistic Impacts,” Mater. Des., Vol. 115, pp. 299–316, 2017.## [29] Y. Peng, J. Q. Li, Y. Zhan, K. C. P. Wang, and G. Yang, “Finite Element Method-based Skid Resistance Simulation Using In-situ 3D Pavement Surface Texture and Friction Data,” Materials (Basel)., Vol. 12, No. 23, pp. 7–9, 2019.## [30] W. Choi and T. Kwon, "Variation of Kinetic Friction Coefficient with Respect to impact Velocity in Tube Type Energy Absorbers," In Proc. of the 6th int. conf. on Applied Mathematics, Simulation, Modelling, World Scientific and Engineering Academy and Society, 2012, pp. 30-37.## [31] D. J. Frew, S. J. Hanchak, M. L. Green, and M. J. Forrestal, “Penetration of Concrete Targets with Ogiveose Steel Rods,” Int. J. Impact Eng., Vol. 21, No. 6, pp. 489–497, 1998.## | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 117 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 85 |