مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

بررسی تجربی و عددی جذب انرژی و تغییر شکل لوله های جدار نازک با هندسه مقاطع دایره و مربع تحت بار ضربه ای عرضی

نویسندگان
1 دانشگاه تربیت مدرس
2 دانشگاه تفرش
چکیده
در این تحقیق به بررسی تجربی و عددی جذب انرژی و تغییرشکل لوله های جدار نازک با هندسه های مربعی و دایروی تحت بار ضربه ای عرضی پرداخته شده است. هدف از انجام این تحقیق بررسی اثر تغییر شکل هندسی برای لوله آلومینیومی بر میزان جذب انرژی و بررسی اثر وجود فوم درون آن جهت جذب انرژی بیشتر ناشی از ضربه ای عرضی می باشد. در بخش تجربی، ابتدا لوله هایی از جنس آلومینیوم به صورت تو خالی و توپر با فوم پلی اورتان تهیه شد و سپس آزمایش های شبه استاتیکی با نرخ بارگذاری ثابت و دینامیکی توسط دستگاه سقوط وزنه بر روی نمونه ها با انرژی های مختلف انجام گرفت و دیاگرام شتاب لحظه ای بر حسب زمان در هر آزمایش اندازه گیری گردید. در بخش عددی، شبیه سازی پدیده‌ی ضربه ی عرضی بر مقاطع جدار نازک با نرم افزار ABAQUS صورت گرفت. مقایسه نتایج تجربی و عددی نشان دهنده هم خوانی خوب (اختلاف کمتر از بیست درصد)میان این نتایج می باشد. در پایان چنین نتیجه گیری شد که با توجه به جنس سازه، در انرژی های بالا لوله مربعی نسبت به دایروی 50 درصد جذب انرژی ویژه بالاتر و لوله توپر نسبت به لوله توخالی 20 درصد جذب انرژی ویژه بالاتری دارد. میزان خیز در لوله توخالی و لوله دایروی همواره به ترتیب بیشتر از لوله توپر و لوله مربعی است.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Investigation of energy absorption and deformation of thin walled tubes with circle and square section geometries under transverse impact loading

نویسندگان English

Mahdi Choubini 1
Gholam Hossein Liaghat 1
MohammadHossein Pol 2
چکیده English

In this study, the numerical and experimental study of energy absorption and deformation of thinwalled tubes with square geometry and circular cross under impact loading is studied. The purpose of this study was to investigate the effect of geometry on the energy absorption of aluminum tubes and the effect of foam filled tubes to absorb more energy under transverse impact. In the experimental part, the tubes of aluminum in form of hollow and filled with solid polyurethane foam prepared and then the quasi-static tests with static and dynamic loading rates by drop hammer have been performed on samples with different energy and the acceleration-time diagrams in each test is obtained. In the last part of this study simulation of the phenomenon of transverse impact on thin sections was carried out with the ABAQUS software. The discussion and conclusions of this study, the results of experimental tests carried out by the author of the thesis has been compared with the results of numerical analysis show a good agreement(difference below twenty percent). Finally, it was concluded that with regard to material of structure, at high energies square tubes have 50 percent specific energy absorbed higher than circular tubes and filled tubes have 20 percent specific energy absorbed higher than hollowone's. And transverse displacement of the hollow tube and circular tube is always higher than the filled tube and square tube.

کلیدواژه‌ها English

energy absorber
thin walled tube
Aluminum
transverse impact load
Polyurethane foam