تحلیل ضربه کم سرعت ورق کامپوزیتی ویسکوالاستیک دارای لایه های انعطاف پذیر با تئوری لایه ای و فرمول بندی انرژی جدید

در مقاله کنونی، پاسخ ورق کامپوزیتی چندلایه ویسکوالاستیک در برابر ضربه کم سرعت ناشی از برخورد یک جسم کروی صلب، تحلیل شده است. در این راستا، فرمول بندی جدیدی از انرژی که برای تحلیل ضربه مناسب بوده و انرژی پتانسیل ناشی از فروروی ضربه زن در ورق را نیز در نظر می گیرد، برای اولین بار ارائه و استفاده شده است. در تحلیل کنونی، قانون تماس هرتز، ابتدا جهت در نظر گرفتن اثر سختی لایه های زیرین بر سختی ناحیه تماس، اصلاح شده است. مدل انتگرال سلسله مراتبی ولترا برای توصیف رفتار ویسکوالاستیک مواد به کار رفته و برای مدل سازی دقیق تر رفتار ورق، از تئوری لایه ای دارای توانایی در نظرگرفتن تغییر شکل پذیری عرضی لایه ها، استفاده شده است. برای یافتن پاسخ معادلات دیفرانسیلی-انتگرالی حاکم، از ترکیب روش های اجزای محدود، انتگرال گیری ذوزنقه ای و شیوه انتگرال گیری عددی زمانی نیومارک بهره گرفته شده است. در بخش نتایج، اثر پارامترهای گوناگون رفتار ویسکوالاستیک مواد و نیز سرعت ضربه زن بر تاریخچه های زمانی نیروی ضربه، میزان فروروی و خیز ورق مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهند که به دلیل ماهیت میراسازی ساختاری مواد ویسکوالاستیک، سختی ورق و در نتیجه، نیروی ضربه، افزایش یافته ولی خیز دینامیکی بیشینه پدید آمده در ورق و میزان فروروی، کاهش می یابند. همچنین، در حالت کلی، افزایش نیروی تماس بیانگر افزایش میزان فروروی نمی باشد.