بررسی تجربی و عددی ورق یک و دولایه آلومینیوم 3105 با اتصالات مکانیکی تحت ضربۀ سقوط آزاد

Abstract

ورق‌ها در شاخه‌های متنوعی از صنایع تکنولوژی مدرن از قبیل صنایع خودروسازی، صنایع دریایی، علوم هوا فضا، صنایع اپتیک، صنایع هسته‌ای و مهندسی سازه مورد استفادۀ زیادی می‌باشند. یکی از مهمترین مشکلاتی که در طراحی وجود دارد ضعف آنها در برابر ضربه می‌باشد. ضربات مختلفی توسط اجسام خارجی، درحین ساخت، کارکرد و یا نگهداری سازه به آن وارد می‌شود، به همین جهت مقاوم‌سازی و افزایش استحکام ورق‌ها در برابر ضربه، بخش وسیعی از مطالعات پژوهشگران را تشکیل داده است. این مطالعه برای سه سطح انرژی ضربه (سه ارتفاع سقوط آزاد) انجام گرفته است. ورق­های مورد استفاده از جنس AL3105 و با ابعاد 220*230 میلی‌متر و با ضخامت 1 و 2 میلی‌متر روی هم قرارگرفته و توسط پیچ و مهره به‌هم متصل می‌شوند. ورق‌ها به‌صورت کاملاً آزاد بر روی فیکسچر قرار می‌گیرند. جنس پیچ‌ها از نوع پیچ با استاندارد din933 می­باشد. در روش تجربی شتاب ضربه‌زننده توسط سنسور شتاب­سنج اندازه­گیری شده و تغییرشکل ماندگار ورق پس از اتمام ضربه اندازه­گیری می­شود. پارامترهای مورد ارزیابی شامل مقدار شتاب ضربه بر روی ورق، میزان تغییرشکل ماندگار و مقدار جذب انرژی برای ورق­ها می‌باشد. برای مدل­سازی عددی از نرم­افزار المان محدود آباکوس استفاده شده است. مقایسۀ نتایج حاصل از روش تجربی و عددی نشان می­دهد که این دو روش تحقیق دارای نتایج نزدیک به‌هم می­باشند. همچنین نتایج نشان می­دهد که جذب انرژی در ورق‌های یک‌لایه بیشتر از ورق‌های دولایه است، همچنین شتاب در ورق‌های دولایه بیشتر از ورق‌های یک‌لایه می‌باشد.

Keywords

• ورق آلومینیومی
• آزمایش سقوط آزاد
• تغییرشکل ماندگار
• شتاب ضربه
• جذب انرژی