استخراج زمان کاویتاسیون ورق مستطیلی مستقر در زیر آب تحت بار دینامیکی لحظه ای

در این مقاله به مطالعه ی رفتار یک ورق مستطیلی ایزوتروپیک از جنس مس و فولاد با شرط مرزی گیردار تحت بار انفجاری مستقر در زیر آب پرداخته شده است. یکی از پدیده هایی که در این فرایند اتفاق می افتد بروز پدیده ی کاویتاسیون است. در زمان کاویتاسیون فشار کل ناشی از انفجار صفر شده و بنابراین معادلات حاکم بر حرکت جسم در زمان قبل و بعد از زمان کاویتاسیون متفاوت خواهد بود. به این علت در بررسی رفتار یک جسم تحت بارگذاری انفجاری زیر آب زمان کاویتاسیون از اهمیت بالایی برخوردار است. برای محاسبه ی زمان کاویتاسیون ابتدا معادلات حاکم بر حرکت مستطیلی با رویکرد بکارگیری معادلات انرژی و استفاده از اصل هامیلتون استخراج شده است. سپس به حل دقیق ارتعاشات آزاد ورق به منظور استخراج شکل مدهای ورق پرداخته شده و از این شکل مدها برای حل تحلیلی پاسخ اجباری ورق استفاده شده است. در ادامه با بدست آوردن سرعت ورق در زمان کاویتاسیون و محاسبه ی تنش ایجاد شده و مقایسه آن با تنش تسلیم، امکان تشخیص زمان بروز کاویتاسیون در محدوده ی -الاستیک یا پلاستیک فراهم می شود. نتایج نشان می دهد که زمان کاویتاسیون از مرتبه میکروثانیه می باشد.