حساسیت رفتار مکانیکی سازه‌های چندلایه فلزی به مکان تغییرات خواص مادی در بارگذاری ضربه‌ای

استفاده از مواد فلزی با جنس‌های متفاوت در سازه‌های فلزی چندلایه، امکان طراحی سازه‌هایی با رفتار مکانیکی مناسب را فراهم می‌آورد. بنابراین بررسی اثر تغییرات پارامترهای مادی لایه‌های فلزی به منظور بهینه‌سازی رفتار ضربه‌ای این سازه‌ها ضروری به نظر می‌رسد. در این مقاله با استفاده از یک مدل المان محدود، رفتار الاستوپلاستیک سازه‌های فلزی چندلایه تحت بارگذاری ضربه‌ای سرعت پائین، بصورت خروجی‌هایی شامل نیروی تماسی، جابجایی عرضی، انرژی کرنشی الاستیک و پلاستیک و همچنین انرژی جنبشی ضربه‌زننده ارزیابی شده است. آلومینیوم 6061 به عنوان ماده پایه‌ی لایه‌های فلزی انتخاب شده و مواد فرضی دیگری که تنها در میزان تنش تسلیم یا مدول الاستیسیته با ماده‌ی پایه متفاوتند، جهت اعمال تغییرات خواص مادی در نظر گرفته شده‌اند. چیدمان های مختلفی از فلز پایه و مواد فرضی انتخاب شده‌اند تا علاوه بر مشاهده‌ی اثر تغییر خواص مادی بر رفتار مکانیکی، موقعیت مکانی این تغییرات در لایه‌های مختلف نیز مقایسه گردد. نتایج مطالعات نشان می‌دهد که اثر خمش در لایه‌ی ابتدایی و انتهایی موجب حساسیت بیشتر رفتار سازه به تغییرات خواص این لایه‌ها نسبت به لایه‌ی میانی می‌شود. از سوی دیگر اثر تغییرشکل‌های موضعی در لایه‌ی ابتدایی، باعث شدت بیشتر تغییرات رفتار سازه در آن نسبت به لایه‌ی انتهایی می‌گردد. نتایج مدل‌سازی حاضر با نتایج آزمایشگاهی و عددی مقایسه شده و انطباق خوبی بین آنها مشاهده شد