Modeliranje brzog udara na ugljenične kompozitne materijale

 

Rade Vignjević

Nenad Đorđević

 

U ovom radu analizirano je modeliranje propagacije šoka, evolucija oštećenja i lom kod ortotropnih materijala koji su izloženi intenzivnom dinamičkom opterećenju. Predmet istraživanja su kompozitni laminati sa karbonskim vlaknima koji su veoma zastupljeni u aero inženjeringu. Konstitutivni model je razvijen u okviru termodinamike malih pomeranja. Pouzdano modeliranje propagacije šok-talasa/diskontinuiteta napona kroz materijal omogućeno je tačnom dekompozicijom odziva materijala na kompresibiline efekte, koji ulaze u jednačinu stanja i devijatorske efekte, [2]. Za modeliranje propagacija ostecenja u okviru nepovratnih termodinamickih procesa, razvijen je model koji je jedna verzija Tuler-Bucher kriterijuma, [6]. Model je implementiran u nelinearni kod DYNA3D. Dobijeni numerički rezultati veoma se dobro slažu sa eksperimentalnim rezultatima, koji su urađeni na Univerzitetu Cranfield [8, 11].

Ključne reči: kompozitni materijali, ortotropni materijali, lamirani materijali, ugljenično vlakno, dinamičko opterećenje, udarno opterećenje, modeliranje procesa, dekompozicija procesa, oštećenje konstrukcije