اثر انحنای دولایه فولاد پلی اوریا در مقابل بار ضربه ای بصورت عددی و تجربی در این مقاله بررسی شده است. در مدل عددی، ورق تك لایه فولادی و دولایه فولاد پلی اوریا در 12 شعاع انحنای مختلف تحت اثر بار ضربه ای قرار گرفته و تحلیل شده است. برای صحه گذاری روش عددی، از مدل تجربی برای سه انحنا از 12 انحنای اشاره شده استفاده شده است. برخورد بصورت سقوط آزاد وزنه بوده و ارتفاع پرتاب وزنه 30 سانتی متر می باشد. نمونه دو لایه از ورق فولادی اس تی 14 و لایه پلیمری از جنس پلی اوریا تشكیل و مورد آزمایش قرار گرفته است. پارامترهای مهم كه اندازه گیری شده اند شامل تغییر شكل ماندگار دولایه و همچنین تغییرات شتاب ضربه زننده در لحظه شروع برخورد تا زمان توقف كامل قطعه می باشد. در روش تجربی شتاب ضربه زننده، توسط سنسور شتاب سنج اندازه گیری شده , و تغییر شكل ماندگار ورق دولایه اندازه گیری شده است. در مدل عددی تحلیل با استفاده از نرم افزار ال اس داینا انجام شده است. نتایج روش تجربی و مدل عددی سازگاری خوبی با یكدیگر داشته اند لذا نتایج هر دو روش تجربی و عددی تحقیق نشان می دهد با افزایش شعاع انحنای ورق ، مقدار حداكثر تغییر شكل ماندگار كاهش یافته ولی شتاب برخورد افزایش می یابد. البته با افزایش بیشتر شعاع ورق حداكثر شتاب ضربه زننده و همچنین حداكثر تغییر شكل ماندگار، ثابت می مانند.

مقدمه

   مسئله ضربه و نفوذ در مواد مركب و نانو مركب دو یا چند لایه با انحنای های مختلف، محور اصلی پژوهش های زیادی در بحث مكانیك ضربه می باشد. در بسیاری موارد جسم ضربه زننده و قطعه در سرعت های كم، ولی شتاب برخورد بالا، با یكدیگر برخورد دارند. در مواردی اثرات شكل دهی ورق ها در تغییر شكل بعد از ضربه مانند تصادف خودروها بررسی شده است. دامنه وسیع برخورد و سرعت پایین سقوط آزاد ابزار بر روی قطعات حساس و مهم در صنایع نظامی و هوا فضا لزوم آزمایش و تحلیل انواع ورق های فولادی و كامپوزیتی در ساعت های پایین را نشان می دهد. مسئله برخورد و ضربه بر روی قطعات فلزی و مواد مركب و اثرات تغییر شكل ماندگار ورق در استحكام مكانیكی آن و همچنین اثر انحنای ورق فلزی و ورق چند لایه مورد توجه بسیاری محققان بوده است.
   در این پژوهش اثر ضربه بر روی ورق های دولایه فولاد - پلیمر مورد بررسی قرار گرفته است. این ورق ها می توانند در درب های جانبی خودرو جهت بهبود استحكام مورد استفاده قرار گیرند همچنین با تغییر جنس لایه فولادی به آلومینیوم و تغییر ضخامت روكش نانوپلی اوریا در صنایع هوافضا قابل استفاده می باشد. در مدل تجربی با استفاده از فیكسچر مناسب آزمایش های ضربه (سقوط آزاد) در سه ارتفاع مختلف انجام و نتایج آزمایشات با مدل سازی عددی كه در 12 انحنای مختلف انجام شده است صحه گذاری شده است. برای محاسبه پاسخ سیستم به ضربه؛ خواص قطعات از آزمایش كشش ساده محاسبه شده است. البته استفاده از خواص در آزمایش كشش ساده برای تحلیل ضربه دارای مقداری خطا می باشد. كه بایستی توجه داشت. مطالعات دیگر در مورد استحكام درب های خودرو توسط یوشیدا به روی جنس فولاد درب و ایجاد تنش پس ماند اولیه برای بهبود استحكام درب های جانبی گزارش شده است نكته مهم اینكه بررسی اثر انحنای ورق با این شرایط كاری و جنس بكار رفته؛ در این مقاله جدید می باشد.