تحلیل عددی اثر اصطکاک بین الیافی پارچه تک لایه با استحکام بالا تحت نیرو بالستیک به روش اجزای محدود

اصطکاک تاثیر چشمگیری در عملکرد بالستیک الیاف آرامید دارد. در این مقاله به بررسی رفتار بالستیکی الیاف آرامید از جنس تارون و دایناما در برابر ضربه سرعت بالای پرتابه استوانه ای پرداخته می شود. از روش عددی با استفاده از دینامیک صریح نرم افزار آباکوس در تحلیل برخورد سرعت بالا استفاده شده است. به کمک روش عددی اثرات اصطکاک بین الیافی بر روی عملکرد بالستیک الیاف آرامید بررسی شده است. بدین منظور اثرات اصطکاک بین الیافی بر روی تغییر شکل عرضی، انرژی جذب شده و شکل های جذب انرژی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج عددی نشان می دهد افزایش اصطکاک بین الیافی سبب کاهش قابلیت انحراف عرضی و تغییر مد پاسخ الیاف آرامید شده است. با افزایش اصطکاک بین الیافی، نرخ انرژی جذب شده به طور یکنواخت افزایش می یابد. این در حالی است که با افزایش اصطکاک بین الیافی، زمان شکست ابتدا کاهش و سپس افزایش یافته است، اما در ادامه دوباره روند کاهشی را طی می کند. افزایش اصطکاک بین الیافی بر شکل های جذب انرژی نیز تاثیر می گذارد. وقتی اصطکاک نزدیک صفر است، انرژی کرنش ساز و کار غالب پارچه است اما با افزایش اصطکاک بین الیافی، انرژی جنبشی به ساز و کار غالب در پارچه تبدیل می شود. یک مقدار مشخص برای اصطکاک بین الیافی وجود دارد که به ازای آن انرژی اتلافی ناشی از اصطکاک به مقدار بیشینه می رسد. ضریب همبستگی بین سرعت باقی مانده شبیه سازی المان محدود و آزمایش تجربی 9426/0 می باشد که نشان دهنده ارتباط بسیار نزدیک نتایج تجربی و عددی حاضر است.