| Περίληψη: | Η παρούσα διπλωματική εργασία έχει ως σκοπό αφενός την κατανόηση των μηχανισμών αντίδρασης κατασκευών τύπου sandwich σε κρουστικά φορτία και τη μελέτη της επιρροής ορισμένων παραμέτρων στην απόκριση της κατασκευής και αφετέρου την πρόταση ενός νόμου επαφής για κατασκευές τύπου sandwich και τη χρήση του σε έναν μη εμπορικό κώδικα πεπερασμένων στοιχείων (Π.Σ.) που έχει αναπτυχθεί στο εργαστήριο, για την εκτίμηση των αποτελεσμάτων της χρήσης του προτεινόμενου νόμου επαφής.
Αρχικά πραγματοποιήθηκε παραμετρική-συγκριτική μελέτη κρούσεων σε σύνθετα sandwich πάνελ με τη βοήθεια αριθμητικών προσομοιώσεων. Οι υπολογιστικές μοντελοποιήσεις αποτελούν ένα πολύ ισχυρό εργαλείο ανάλυσης τη σημερινή εποχή, το οποίο είναι λιγότερο χρονοβόρο και κοστοβόρο από τις πειραματικές μελέτες. Έτσι, έγιναν αριθμητικές αναλύσεις κρούσεων μεταβλητών χαρακτηριστικών ούτως ώστε να εξαχθούν συμπεράσματα για τις παραμέτρους που επηρεάζουν την κρουστική απόκριση σύνθετων δομών sandwich καθώς και τον τρόπο με τον οποίο επιδρούν σε αυτή. Γνωρίζοντας λοιπόν τις συσχετίσεις των μεγεθών με την απόκριση της κατασκευής είμασταν σε θέση να αξιολογήσουμε τους υπάρχοντες νόμους επαφής και να εν συνεχεία να προτείνουμε ένα νόμο επαφής για sandwich (για κατηγορίες κρούσης τύπου Local-Infinite). Οι υπολογιστικές μοντελοποιήσεις κρούσεων έγιναν στο εμπορικό πακέτο Π.Σ. Abaqus.
Οι αναλύσεις πραγματοποιήθηκαν με 1/4 συμμετρικά τρισδιάστατα (3D) μοντέλα προσομοίωσης κρούσης στο πρόγραμμα Π.Σ. Abaqus αφού ελέγχθηκε η εγκυρότητα χρήσης τους. Αξιολογήθηκε επιπλέον η χρήση αξονοσυμμετρικών μοντέλων για λόγους ταχύτητας αφού χρησιμοποιούνται ευρέως στη βιβλιογραφία όμως κρίθηκαν ακατάλληλα λόγω μειωμένης ακρίβειας. Με την ολοκλήρωση των αναλύσεων παρατηρήθηκαν σημαντικές τάσεις και συσχετίσεις της κρουστικής απόκρισης με βάση τα μεταβλητά χαρακτηριστικά των μοντέλων.
Στο σημείο αυτό ελέγχθηκαν ορισμένοι βιβλιογραφικοί νόμοι επαφής και φάνηκαν ανεπαρκείς να προσεγγίσουν το συγκεκριμένο πρόβλημα. Έτσι, προτείνεται ένας νέος νόμος επαφής ο οποίος προσεγγίζεται με βάση αναλυτικές, ημι-αναλυτικές και εμπειρικές σχέσεις της βιβλιογραφίας καθώς και με φαινομενολογικές-εμπειρικές σχέσεις που αναπτύχθηκαν βάσει των συσχετίσεων της κρουστικής συμπεριφοράς με τα μεταβλητά χαρακτηριστικά των μοντέλων. Τέλος, ο νόμος επαφής εφαρμόστηκε σε έναν μη εμπορικό κώδικα Π.Σ. (φασματικών πεπερασμένων στοιχείων στο πεδίο χρόνου – TDSFE) έτσι ώστε να αξιολογηθούν τα πλεονεκτήματα της χρήσης του.
|
|---|
