مهدی کاظمی - دانشکده فنی و مهندسی
دانشگاه بوعلی سینا
دانشكده مهندسي
گروه آموزشی مهندسی مكانيك
جلسه دفاع از رساله دکتری تخصصی
عنوان:
بررسی تحلیلی و تجربی حد بالستیک پانلهای ساندویچی با رویههای آلومینیومی و هسته فومی با تغییر تدریجی چگالی هسته
استاد راهنما:
دكتر علی علوینیا
داوران:
دکتر علیرضا ثابت (دانشیار پژوهشگاه پلیمر تهران)
دکتر حسین خدارحمی (دانشیار دانشگاه امام حسین(ع))
دکتر غلامحسین مجذوبی (استاد دانشگاه بوعلیسینا)
دانشجو:
مهدی کاظمی
تاریخ و محل برگزاری:
11 مهرماه 1396
ساعت 11 صبح آمفی تئاتر دانشکده مهندسی
Engineering Department
Bu-Ali Sina University
PhD Thesis defense session
Title:
Analytical and experimental investigations of ballistic resistance of sandwich panels with aluminum face-sheets and graduate density foam core
Supervisor:
Ali Alavi Nia (Ph. D.)
Referees:
Alireza Sabet (Ph. D.)
Hossein Khodarahmi (Ph. D.)
Gholam Hossein Majzoobi (Ph. D.)
By:
Mahdi Kazemi
Date and Venue:
October 03, 2017
At 11am on Tuesday, Engineering Department Amphitheater
چكيده:
پانلهاي ساندويچي به دلیل داشتن سفتي و استحكام خمشي بالا در مقابل وزن كمي كه دارند كاربرد گستردهاي در صنايع مختلف ازجمله: صنايع نظامي، هوا- فضا، هواپيماسازي، اتومبيلسازي، كشتيسازي، قطار، ماهوارهها، ساختمان، كابينتسازي و وسايل ورزشي دارند. هدف از انجام این پژوهش، بررسی حد بالستیک و جذب انرژی سازههای ساندویچی با رویههای آلومینیومی و هسته فومی با در نظر گرفتن چگالی هسته ثابت و متغیر (با ثابت در نظر گرفتن ابعاد و جرم پانلهای ساندویچی) به روشهای تجربی، عددی و تحلیلی میباشد. جهت انجام آزمایشهای تجربی، پانلهای ساندویچی در دو گروه مختلف با چگالیها و ضخامتهای هسته فومی متفاوت با در نظر گرفتن چیدمانهای لایهای مختلف در هر گروه (به منظور تامین شرایط چگالی متغیر هسته) ساخته شدند. سپس با استفاده از دستگاه تفنگ گازی، آزمونهایی با محدوده سرعت برخورد 300-160 متر بر ثانیه برروی پانلهای ساخته شده انجام شد. بخش دیگری از تحقیق، حل عددی این مساله با کمک نرمافزار LS-Dyna بود. شبیهسازی سازههای ساندویچی با هسته فوم انجام شد و با نتایج تجربی بهدست آمده از آزمایشها مقایسه شد. بررسیها نشان داد که نتایج تجربی و عددی تطابق خوبی باهم دارند. اما مهمترین هدف این تحقیق در ابتدا حل تحلیلی مساله نفوذ پرتابه در پانلهای ساندویچی با هسته فومی و در نهایت بهدست آوردن روشی تحلیلی جهت تحلیل مسئله نفوذ پرتابه صلب در پانلهای ساندویچی با هسته فومی چگالی متغیر میباشد، که در این زمینه نتایج بهدست آمده تطابق خوبی با نتایج تجربی و عددی داشتند. نتایج این پژوهش نشان دادند که تغییر چگالی هسته فومی (لایهای کردن هسته) سبب افزایش مقاومت بالستیکی پانلهای ساندویچی با جرم ثابت میشوند بهطوری که، پانل ساندویچی با هسته چگالی متغیر نسبت به هسته با چگالی ثابت (جرم یکسان) در چیدمانهای مختلف به ترتیب، میتوانند تا 6/5 % و 5/11 % درصد حدبالستیک و جذب انرژی را افزایش دهند. در بخش تحلیلی نیز نتایج نشان دادند که در مقایسه با پانل ساندویچی با چگالی میانگین، سرعت حدبالستیک و میزان جذب انرژی سازهها با چگالی متغیر هسته، بهترتیب، میتوانند تا 3/5 % و 04/11 % حدبالستیک و جذب انرژی را افزایش دهند. همچنین، تاثیر پارامترهای دیگری از قبیل هسته فومی، ضخامت رویهها، قطر پرتابه، جرم پرتابه و شکل دماغه پرتابه مورد بررسی قرار گرفتند.
واژههای کلیدی: سازههای ساندویچی، چگالی هسته فومی، برخورد سرعت بالا، حدبالستیک، چیدمان لایهای، مدل تحلیلی، شبیهسازی.
Abstract:
Sandwich panels due to their appropriate ratio of strength to weight are widely used in various industries, such as: military, aerospace, aircraft, automobile, ship, train, satellites, buildings, cabinets and sports equipment. The purpose of this study was to investigate the ballistic and energy absorption of sandwich structures with aluminum face-sheet and foam core, taking into account the constant and variable core density (considering with constant the dimensions and masses of sandwich panels) by the experimental, numerical and analytical methods. In order to carry out experimental experiments, sandwich panels were constructed in two different groups with different density and thickness of the foam core, taking into account the different layers of each group (in order to provide conditions for the variable core density) Then, by using a gas-gun set, tests carried out with the speed range of 160-300 m/s on the panels which were made. Another part of the study was the numerical solution to this problem with the help of the LS-Dyna software. Simulation of sandwich structures with foam core was compared with the experimental results that obtained from the experiments. Investigations showed that the experimental and numerical results are in good agreement. But the most important goal of this research is to initially analyze the problem of projection penetration in sandwich panels with foam core and eventually obtain an analytical method for analyzing the problem of rigid projectile penetration in sandwich panels with variable density foam core In which the results obtained were in good agreement with experimental and numerical results. The results of this study showed that the change in the density of the core (layering of the core) increases the ballistic strength of the sandwich panels with a constant mass, so that a sandwich panel with a variable density of core than a fixed density core (The mass is same) in different layouts, respectively, can increase up to 5.6% and 11.5% of the percents ballistic limit and energy absorption. In the analytical section, the results also showed that, compared with the average density sandwich panel, the ballistic limit and the energy absorption of the structures with the variable core density, respectively, could be up to 5.3% and 11.04%. Also, the effect of other parameters such as foam core, thickness of the face-sheets, projectile diameter, projectile mass, and shape of the projectile nose were investigated.
نام : مهدی
نام خانوادگي: کاظمي
محل تولد: همدان
تاريخ تولد: 1361
محل صدور: همدان
وضعيت تاهل: متاهل
تدين: اسلام
آدرس محل سکونت:
همدان
پست الکترونيکي: kazemii.m@gmail.com
رشته تحصيلي ، محل تحصيل، سال فارغ التحصيلي :
ديپلم: رياضي و فيزيک- دبيرستان شهيد حاج بابایی- 1379
کارشناسي: مهندسي مکانيک - دانشگاه بوعلیسینا - 1383
کارشناسي ارشد: مهندسي مکانيک- دانشگاه صنعتي خواجه نصیر الدین طوسی- 1387
دکتری تخصصی PhD: مهندسي مکانيک- دانشگاه بوعلی سینا همدان- 1396
عنوان پايان نامه:
بررسی تحلیلی و تجربی حد بالستیک پانلهای ساندویچی با رویههای آلومینیومی و هسته فومی با تغییر تدریجی چگالی هسته
- سابقه تدريس در دانشگاهها از سال 1387 تا کنون
توانمنديها:
- تسلط کافي به زبان انگليسي
- تسلط کافي به نرم افزارهاي AUTOCAD,MDT,FLUENT,EES
- آشنائي با استانداردهاي ASME,ASTM,DIN,NEC,NPFA
- تسلط کافي به نرم افزارهاي LS-Dyna و Ansys