تحلیل تنش در یک ماده ویسکوالاستیک با هندسه خاص در دماهای بالا

ماده ویسکوالاستیک ماده ای است که خواصی ما بین خواص یک جامد الاستیک و یک سیال ویسکوز را دارا می باشد. رفتار مکانیکی این مواد به طور همزمان سطحی از صلبیت یک جسم الاستیک و اثرات اتلاف انرژی ناشی از اصطکاک مربوط به سیال ویسکوز را نشان می دهد. برای بیان رفتار بنیانی اینگونه مواد از مدلهای فنر و دمپر استفاده می¬کنند. ماده ویسکوالاستیک مورد استفاده در این پایان نامه از نوع ماده پلیمری پر شده از ذرات می باشد. برای تحلیل اینگونه مواد، ارزیابی یکپارچگی سازه¬ای اهمیت بسزایی دارد. ارزیابی یکپارچگی سازه¬ای شامل تحلیل سازه ای و تحلیل استحکام خواهد بود. تحلیل سازه ای شامل تعیین خواص ماده پلیمری و تحلیل المان محدود می باشد. از این رو برای تعیین خواص از تست¬های کشش و واهلش تنش که مطابق با استاندارد¬های stanag4506و stanag4507 است، استفاده می شود. اثرات پارامتر های مختلف مانند نرخ کرنش و دما برروی خواص مکانیکی بررسی شده است. برای تحلیل المان محدود رفتار ماده پلیمری در شرایط دمایی بالا معمولا بارگذاری به صورت فشار احتراق داخلی شبیه سازی می شود. در نهایت براساس معیار واماندگی نشان داده می شود که واماندگی در سازه اتفاق نمی افتد. به کمک مدل های فنر و دمپر نیز سعی شده تا معادلات تحلیلی برای ماده پلیمری براساس خواص حاصل از تست بدست آید. برای ساده سازی تحلیل المان محدود معمولا از مدل های دو بعدی استفاده می کنند در حالی که امکان خطا وجود دارد. از این رو در این پایان نامه سعی شده تا مقایسه ای بین تحلیل المان محدود دو بعدی و سه بعدی انجام شود و درصد خطا گزارش شده است. همچنین مقایسه ای نیز بین نتایج معادلات تحلیلی و حل المان محدود برای دو هندسه مختلف ارائه شده است.