Simulación Experimental y Numérica de la Respuesta Dinámica de un Panel Reforzado que Sufre el Impacto de un Indentador de Hielo
Autores: Yu, Tongqiang; Wang, Jiaxia; Liu, Junjie; Liu, Kun
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Escala de laboratorio
Panel reforzado
Impacto
Indentador de hielo
Experimental
Numérico
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 2
Citaciones: Sin citaciones
A escala de laboratorio, se estudió la respuesta de un panel reforzado sometido al impacto de un indentor de hielo mediante medios experimentales y numéricos. El experimento se llevó a cabo utilizando un probador de impacto de peso en caída, y se midieron y registraron los datos de fuerza de impacto y deformación del panel reforzado. Los resultados experimentales mostraron que el indentor de hielo podía causar una indentación significativa en el panel reforzado y experimentó una severa trituración y dispersión. Se realizó un análisis de elementos finitos para reproducir las deformaciones estructurales de manera adecuada, y se desarrolló un modelo constitutivo con un criterio de fluencia de múltiples superficies y un criterio de fallo empírico dinámico para el material de hielo. Se obtuvo un buen acuerdo, y se discuten las influencias de varios parámetros en el modelo constitutivo y el rendimiento de otros modelos de materiales diferentes. El propósito de este estudio es presentar un estudio experimental y numérico sobre un escenario de colisión de alta energía entre una estructura de casco y un bloque de hielo, cuyas conclusiones pueden ser muy útiles para el estudio de colisiones entre barcos y hielo y para guiar aplicaciones de ingeniería.
Descripción
A escala de laboratorio, se estudió la respuesta de un panel reforzado sometido al impacto de un indentor de hielo mediante medios experimentales y numéricos. El experimento se llevó a cabo utilizando un probador de impacto de peso en caída, y se midieron y registraron los datos de fuerza de impacto y deformación del panel reforzado. Los resultados experimentales mostraron que el indentor de hielo podía causar una indentación significativa en el panel reforzado y experimentó una severa trituración y dispersión. Se realizó un análisis de elementos finitos para reproducir las deformaciones estructurales de manera adecuada, y se desarrolló un modelo constitutivo con un criterio de fluencia de múltiples superficies y un criterio de fallo empírico dinámico para el material de hielo. Se obtuvo un buen acuerdo, y se discuten las influencias de varios parámetros en el modelo constitutivo y el rendimiento de otros modelos de materiales diferentes. El propósito de este estudio es presentar un estudio experimental y numérico sobre un escenario de colisión de alta energía entre una estructura de casco y un bloque de hielo, cuyas conclusiones pueden ser muy útiles para el estudio de colisiones entre barcos y hielo y para guiar aplicaciones de ingeniería.