Effect of normal impact load on four collinear rigid strips in an orthotropic medium

Dieser Artikel präsentiert eine bahnbrechende Analyse von Wellenwechselwirkungen und Spannungsverteilungen in orthotropen Materialien, die normalen Stoßbelastungen ausgesetzt sind. Die Studie konzentriert sich auf vier kollineare starre Streifen, die in ein unendliches orthotropes elastisches Medium eingebettet sind, und nutzt fortschrittliche mathematische Techniken, einschließlich Laplace-Transformation und Trennung von Variablen, um präzise Spannungsintensitätsfaktoren (SIFs) an den Streifenspitzen zu ermitteln. Die Forschung unterstreicht den signifikanten Einfluss orthotroper Eigenschaften auf Scher- und Dilatationswellengeschwindigkeiten und bietet wertvolle Informationen über das Materialverhalten unter dynamischen Belastungsbedingungen. Anhand detaillierter numerischer Simulationen und grafischer Darstellungen zeigt der Artikel, wie sich der Abstand zwischen starren Streifen auf die SIFs auswirkt und liefert entscheidende Erkenntnisse zur Optimierung des Materiallayouts und zur Minimierung des Bruchrisikos. Die Ergebnisse tragen zu einem tieferen Verständnis der Dynamik orthotroper Materialien bei, indem sie ihre Reaktion mit der von isotropen Materialien vergleichen, und haben weitreichende Auswirkungen auf Materialauswahl, Konstruktion und Sicherheitstechnik in verschiedenen Hochspannungsanwendungen.