۳۴ نتیجه برای جذب انرژی
دوره ۰، شماره ۰ - ( ۶-۱۴۰۳ )
چکیده
استفاده از بتن پاششی به صورت فزآینده‌ای رو به رشد است. با توجه به پیشرفت‌های صورت گرفته در زمینه تجهیزات و افزودنی‌ها، در صنعت ساخت‌وساز، نیاز به مقاومت بالا در بتن پاششی به طور قابل توجهی احساس می‌شود. به کارگیری بتن پاششی مقاومت بالای الیافی، در پایدارسازی گودها و شیروانی‌ها، مقاوم سازی سازه‌های بنایی و بتنی و سازه‌های زیرزمینی باعث بهبود کیفیت، چسبندگی و افزایش سرعت کار می‌گردد. همچنین با افزایش مقاومت و به تبع آن با کاهش ابعاد مقاطع، طرح‌ها اقتصادی‌تر می‌گردند. در این تحقیق با استفاده از طرح اختلاط‌های متفاوت، اثرات دانه‌بندی مصالح و مواد افزودنی از قبیل میکروسیلیس، فوق روان کننده، آنی‌گیر و الیاف فولادی بازیافتی میکرو بر روی مقاومت و عملکرد بتن پاششی به صورت آزمایشگاهی و میدانی به دو روش پاشش تر و خشک بررسی شدند. براساس نتایج دستیابی به بتن پاششی مقاومت بالا در روش پاشش‌تر، از امکان پذیری بالاتری برخوردار بوده و مقاومت فشاری۲۸ روزه ۹۸۷ کیلوگرم بر سانتی متر مربع در بتن پاششی الیافی تر حاصل گردید که به ترتیب مقاومت فشاری و جذب انرژی۸۰ و ۷۷ درصد نسبت به شاتکریت الیافی معمولی تر افزایش یافت. همچنین بر اساس آزمایشهای چقرمگی استفاده از الیاف فولادی بازیافتی میکرو، در جلوگیری از گسترش ریز ترک‌ها و کنترل تغییر شکل‌ها، نقش موثری داشته و در بتن پاششی مقاومت بالا موجب شد، به ترتیب مقاومت فشاری و جذب انرژی ۲۸ و ۹۷ درصد نسبت به همان طرح بدون استفاده از الیاف افزایش یابد.
دوره ۰، شماره ۰ - ( ۶-۱۴۰۳ )
چکیده
در این پژوهش به بررسی رفتار و عملکرد سیستم جانبی دیوار برشی فولادی با در نظر گرفتن الگوی اتصال جزئی پرداخته شده است. به این منظور قاب‌های بتنی ۳ و ۴ طبقه دارای سیستم دیوار برشی فولادی با بکارگیری نرم افزار المان محدود آباکوس مدلسازی شدند. ابتدا اتصال صفحات برشی فولادی بصورت سرتاسری به تیرهای طبقات در نظر گرفته شد و سپس به بررسی تاثیر الگوی اتصال به صورت جزئی روی عملکرد لرزه‌ای سیستم دیوار برشی فولادی پرداخته شد. قاب‌های مدلسازی شده تحت تحلیل دینامیکی، تحلیل خطی و غیرخطی کمانشی و تحلیل سیکلی قرار گرفتند. براساس نتایج به دست آمده خاصیت استهلاک انرژی در قاب دارای سیستم دیوار برشی فولادی با اتصال جزئی افزایش قابل ملاحظه‌ای داشته است. تغییر الگوی اتصال جزئی، منجر به تغییر در ماکزیمم جابجایی نسبی درون صفحه گردید. همچنین، سطح توزیع تنش‌ها نشان می‌دهد که در اتصال جزئی تمرکز تنش عمدتا در محل اتصالات صفحه برشی فولادی رخ داده است. علاوه بر این، طبق نتایج تحلیل سیکلی، در نظر گرفتن اتصال جزئی دیوار برشی فولادی منجر به کاهش متوسط انرژی جذب شده در سازه و افزایش شکل‌پذیری آن شده است. همچنین، تغییر الگوی اتصال روی مقدار متوسط انرژی جذب شده در سیکل‌های مختلف بارگذاری تاثیرگذار بوده است.
مجتبی ضیاء شمامی، محمد حسین پل-، حسین خدارحمی،
دوره ۱۳، شماره ۳ - ( ۳-۱۳۹۲ )
چکیده
ساختار فوم آلومینیومی به دلیل خاصیت جذب انرژی و سبک بودن، به عنوان هسته در سازه¬های¬ سبک با قابلیت¬های بالستیکی اهمیت ویژه¬ای در صنایع مختلف هوافضا، دریایی، خودروسازی و ... پیدا کرده است. در این تحقیق با ساخت فوم¬های آلومینیومی با چگالی و ضخامت¬های مختلف، یک سری آزمایشهای بالستیکی به کمک سیستم پرتابگر گازی تعریف شده و اثر چگالی و ضخامت فوم و سرعت پرتابه در میزان جذب انرژی ساختار فوم آلومینیومی مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج حاصل از آزمایشهای تجربی انجام شده، نشان می¬دهد که میزان جذب انرژی ساختار فوم آلومینیومی با افزایش چگالی و ضخامت فوم و افزایش سرعت برخورد بالا می¬رود.
مجتبی ضیاء شمامی، حسین خدارحمی، خداداد واحدی، محمد حسین پل،
دوره ۱۳، شماره ۵ - ( ۵-۱۳۹۲ )
چکیده
سازه های ساندویچی با رویه فلزی و هسته فوم آلومینیومی به دلیل نسبت استحکام به وزن مناسب و جذب انرژی بالا، به عنوان سازه های سبک با قابلیت های بالستیکی اهمیت ویژه ای در صنایع مختلف هوافضا، دریایی، خودروسازی و ... پیدا کرده اند. در این تحقیق با تهیه فوم های آلومینیومی با چگالی و ضخامت های مختلف و ساخت پانل های ساندویچی از ورق های آلومینیومی و هسته فوم آلومینیومی، به کمک سیستم پرتابگر گازی، یک سری تست های بالستیکی تعریف شده و اثر چگالی و ضخامت فوم و سرعت پرتابه در میزان جذب انرژی ساختار ساندویچی و حد بالستیک پرتابه مورد مطالعه قرار گرفته است. همچنین با بکارگیری مدل ماده تعریف شده دشپند- فلک- فوم برای فوم فلزی و تعیین ضرایب آن به کمک نتایج تست های تجربی انجام شده روی فوم و نرم افزار متلب، شبیه سازی برخورد و نفوذ پرتابه در ساختار ساندویچی به کمک نرم افزار LS-DYNA انجام شده و نتایج آن با نتایج تجربی مقایسه و صحت سنجی شده است. تست های تجربی و مطالعات پارامتریک انجام شده، نشان می دهد که میزان جذب انرژی ساختار ساندویچی با افزایش چگالی و ضخامت فوم و افزایش سرعت برخورد بالا می رود.
محمود شریعتی، محمد داورپناه، حمید چاوشان، حمیدرضا الله بخش،
دوره ۱۴، شماره ۳ - ( ۳-۱۳۹۳ )
چکیده
در این مقاله رفتار کمانش و جذب انرژی پوسته های نیمه کروی، استوانه ای و مخروطی از جنس فولاد ضد زنگ، تحت بارگذاری محوری مورد مطالعه قرار گرفته است. هر نوع پوسته با در نظر گرفتن جرم یکسان و دو هندسه ی متفاوت شامل هندسه ی کامل و شیاردار، طراحی شده است. در این مقاله اثر هندسه، ضخامت، ارتفاع، وجود شیار بر روی پوسته ها و فاصله ی شیارها از یکدیگر، بر بار کمانش و مقدار جذب انرژی توسط پوسته ها بررسی گردید. در تست تجربی، قطعات بکار رفته دارای جرم و ضخامت برابر بوده و عمق و فاصله ی شیارهای ایجاد شده در آنها نیز یکسان است. تست تجربی به کمک دستگاه سروهیدرولیک (INSTRON ۸۸۰۲) انجام گردیده است. تحلیل عددی توسط نرم افزار ABAQUS بدست آمده و دقت این مدل ها با نتایج تجربی سنجیده شده است.
ناصر توسلی، ابوالفضل درویزه، منصور درویزه، علیرضا ثابت،
دوره ۱۴، شماره ۱۴ - ( ۱۲-۱۳۹۳ )
چکیده
در مقاله حاضر، مدل تجربی- تحلیلی جذب انرژی پروفیل کامپوزیتی کلاهی شکل تحت نیروی عرضی با سرعت پایین در سه شرایط مختلف تکیه گاهی ارائه گردید. این پروفیل ها با استفاده از ۴ لایه الیاف شیشه/پلی استر تک جهته به طول ۱ متر و ضخامت کل ۳ میلیمتر به روش لایه چینی ساخته شده است. در تحقیق حاضر مشخص شد مدل تحلیلی ارائه شده تطابق خوبی با نتایج تجربی دارد. بیشترین انطباق در کل شرایط تکیه گاهی بررسی شده در لایه چینی [۷۵-،۷۵،۰،۰] با میزان خطای ۰/۲۳ درصددر شرایط تکیه گاهی یک سر گیردار- یک سر ساده، و کمترین انطباق در کل شرایط تکیه گاهی بررسی شده در لایه چینی[۶۰-،۳۰-،۳۰،۶۰] با میزان خطای ۱۹/۸۸درصد، در شرایط تکیه گاهی یک سر گیردار- یک سر ساده می باشد.
عرفان مهربانی یگانه، غلامحسین لیاقت، محمدحسین پل،
دوره ۱۴، شماره ۱۴ - ( ۱۲-۱۳۹۳ )
چکیده
در این تحقیق، تأثیر شکل دماغه پرتابه‌های استوانه‌ای متقارن محوری و همچنین سرعت اولیه آنها بر عملکرد بالستیکی کامپوزیت چند لایه شیشه/ اپوکسی با الیاف بافته شده، به صورت تجربی، مورد مطالعه قرار می‌گیرد. اثرات تغییر سرعت اولیه، تأثیر تغییر تیزی دماغه، تغییرات جذب انرژی، بررسی ناحیه لایه لایه شدگی و غیره، توسط شش پرتابه با شکل دماغه‌های تخت، مخروطی، نیم‌کروی و اجیوال، مورد بررسی قرار گرفته است. ماده مرکب با ۱۸ لایه الیاف شیشه بافته شده با کسر حجمی الیاف ۴۵ درصد و به روش لایه چینی دستی ساخته شده است. سیستم رزین نیز از ایپون ۸۲۸ به عنوان پایه اپوکسی و جف‌امین‌دی ۴۰۰ به عنوان سخت کننده ساخته شده است. بررسی نتایج نشان می‌دهند که بیشترین اختلاف مابین عملکرد پرتابه‌ها با دماغه‌های مختلف در سرعت حد بالستیک مشاهده می‌شود. در این محدوده سرعت اولیه، بهترین عملکرد بالستیکی را پرتابه اجیوال با شعاع کالیبر ۲,۵ و بدترین عملکرد بالستیکی را پرتابه با دماغه تخت ارائه می‌کند. مساحت ناحیه لایه لایه شدگی هدف با افزایش تیزی دماغه و همچنین افزایش سرعت اولیه پرتابه، کاهش پیدا می‌کند. منحنی بالستیک پرتابه‌های مختلف نشان می‌دهد که با افزایش سرعت اولیه پرتابه، اختلاف مابین سرعت باقی‌مانده پرتابه‌های مختلف کمتر می‌شود. به دلیل ایجاد گسیختگی برشی هدف در برخورد با پرتابه تخت، مقدار جذب انرژی هدف از این پرتابه، در سرعت‌های دورتر از سرعت حد بالستیک، کمتر از سایر پرتابه‌ها می‌شود.
حبیب الله ملاطفی، هژبر مظفری،
دوره ۱۴، شماره ۱۵ - ( ۱۲-۱۳۹۳ )
چکیده
در این پژوهش تأثیر بکارگیری تکنیک پرکردن هسته لانه زنبوری با فوم پلی اورتان سبک وزن بر رفتار صفحه ای هسته لانه زنبوری مورد بررسی قرار گرفته است. رفتار مکانیکی پلاستیک هسته های لانه زنبوری با استفاده از روش عددی مورد مطالعه قرار گرفت. چهار نوع لانه زنبوری آلومینیومی AL ۵۰۵۲ به صورت خالی و پرشده با فوم تحت بارگذاری فشاری تک جهتی در شرایط شبه استاتیکی و دینامیکی قرار گرفتند. انتخاب هسته های لانه زنبوری به گونه ای لحاظ شد که بتوان تاثیر چگالی نسبی سلول های لانه زنبوری را بر خواصی همچون استحکام فروریزی و ظرفیت جذب انرژی مورد بررسی قرار داد. نتایج تحلیل های اجزاء محدود نشان دادکه بکارگیری فوم در هسته لانه زنبوری می تواند استحکام فروریزی را تا ۲۴ برابر و همچنین ظرفیت جذب انرژی را تا ۱۱ برابر افزایش دهد. در حالی که افزایش چگالی هسته لانه زنبوری موجب کاهش تاثیر فوم بر خواص ذکر شده می گردد. نتایج به دست آمده نشان داد که در شرایط شبه استاتیکی فوم پلی اورتان به خوبی خواص هسته را بهبود می بخشد، در حالی که با افزایش سرعت برخورد و در شرایط دینامیکی تاثیر فوم پلی اورتان بر استحکام فروریزی و ظرفیت جذب انرژی کاهش چشمگیری خواهد داشت. به نحوی که در برخورد با سرعت m/s ۱۰۰ میزان ظرفیت جذب انرژی در موارد خالی و پرشده با فوم تقریبا یکسان می باشد.
بهزاد جانی زاده، مرتضی دردل، محمد هادی پاشایی، رضا اکبری آلاشتی،
دوره ۱۵، شماره ۱ - ( ۱-۱۳۹۴ )
چکیده
چکیده در کار حاضر جذب انرژی ارتعاشی تیر غیر خطی یک سر گیردار تحت تحریک هارمونیک تکیه‌گاهی به کمک میدان مغناطیسی و نحوه تاثیر پارامترهای مختلف میدان مغناطیسی بر روی رفتار سیستم بررسی شده است. در مدلسازی از روش مد مفروض استفاده گردید و تیر نیز از نوع تیموشنکو با با خصوصیت تغییر شکل برشی و اینرسی دورانی در نظر گرفته شده است. از آنجا که در بررسی سیستم‌های جذب انرژی، به دست آوردن پاسخ فرکانسی از آن جهت که بهترین محدوده جذب انرژی و عملکرد سیستم را نشان می‌دهد بسیار اهمیت دارد، یک روش نیمه تحلیلی برای حل سریع مساله و یافتن پاسخ فرکانسی به کار گرفته شده است. در این روش ابتدا معادلات حرکت از روش میانگین‌گیری مختلط حل شده و سپس برای حل دستگاه معادلات غیر خطی حاصل از اعمال این روش، از الگوریتم پیوسته شبه کمان استفاده گردید. به منظور اعتبار سنجی روش حل ارائه شده، مقایسه‌ای بین حل عددی وحل تحلیلی در فرکانس‌های مختلف انجام شده است. همچنین سیستم جذب انرژی خطی و غیرخطی با یکدیگر مقایسه و نیز پایداری پاسخ تناوبی و انشقاق‌های سیستم غیرخطی بررسی شده است. علاوه بر این به منظور بررسی تاثیر افزایش تعداد مدها بر پاسخ سیستم و نیز همگرایی جواب‌ها، مقایسه ای بین حل تک مد، دو مد، سه مد و چهار مد صورت گرفته است.
محمد دامغانی نوری، حسین حاتمی، علی قدس بین جهرمی،
دوره ۱۵، شماره ۱ - ( ۱-۱۳۹۴ )
چکیده
امروزه به منظور کاهش خسارات ناشی از برخورد از جاذب های انرژی استفاده می کنند. سازه های جدارنازک محبوب ترین سازه هایی هستند که به عنوان جاذب انرژی در اشکال مختلف استفاده می شوند. در این تحقیق به بررسی جاذب های استوانه ای ساخته شده از ورق های مشبک تحت بارگذاری ضربه ای پرداخته شده است. ورق های مشبک به دلیل دارا بودن وزن کم و مکانیزم فروریزش کارآمد دارای ظرفیت جذب انرژی بالایی هستند. دو نوع جاذب با زاویه سلول های متفاوت مورد بررسی قرار گرفتند. ابتدا به جاذب با زاویه سلول ۰=α و سپس به جاذب با زاویه سلول ۹۰=α پرداخته شده است. آزمایشات به وسیله دستگاه دراپ هامر صورت گرفته است. خروجی دستگاه به صورت نمودار شتاب- زمان می باشد که به وسیله شتاب سنجی که روی وزنه ضربه زننده قرار گرفته نمایش داده می شود. در این پژوهش به بررسی نوع فروریزش، نمودارهای نیرو - جابه جایی و پارامتر های موثر پرداخته شده است. از نتایج بدست آمده مشاهده شد که جاذب های با زاویه سلول ۰=α دارای فروریزش متقارن بوده و ظرفیت جذب انرژی بالایی داشتند و جاذب های با زاویه سلول ۹۰=α دچار کمانش کلی شده و مقدار جذب انرژی مناسبی نداشتند.
عرفان مهربانی یگانه، غلام حسین لیاقت، محمدحسین پل،
دوره ۱۵، شماره ۱ - ( ۱-۱۳۹۴ )
چکیده
در این تحقیق، تأثیر هندسه نفوذ کننده بر فرآیند نفوذ شبه استاتیکی در کامپوزیت لایه‌ای شیشه/ اپوکسی با الیاف بافته شده، به شکل تجربی، مورد مطالعه قرار می‌گیرد. آزمایشهای نفوذ با نرخ بارگذاری پایین، توسط نفوذ کننده‌های استوانه‌ای با شش هندسه دماغه تخت، نیم‌کروی، مخروطی با زاویه دماغه‌های ۳۷ و ۹۰ درجه و اجیوال با شعاع کالیبر ۱,۵ و ۲.۵، انجام شده و رفتار چندلایه کامپوزیتی، از جمله میزان جذب انرژی، نیروی تماسی، مکانیزم‌های گسیختگی و نیروی اصطکاک، برای نفوذ کننده‌های مختلف مورد بررسی و مقایسه قرار گرفت. ماده مرکب با ۱۸ لایه الیاف شیشه بافته شده با کسر حجمی الیاف ۴۵ درصد و به روش لایه چینی دستی تولید شده است. بررسی نتایج نشان می‌دهند که منحنی نیرو- جابجایی نفوذ کننده، در حالت کلی، از پنج ناحیه تشکیل می‌شود که وابسته به شکل هندسی دماغه نفوذ کننده، در برخی از نفوذ کننده‌ها تعدادی از این نواحی دیده نمی‌شوند و یا طویل‌تر یا کوتاه‌تر می‌گردند. بیشترین نیروی تماسی را نفوذ کننده‌های کند ارائه می‌کنند. نفوذ کننده اجیوال با شعاع کالیبر ۲.۵ به نیروی کمتری برای نفوذ کامل به درون کامپوزیت نیازمند است و از این جهت بهترین عملکرد را نشان می‌دهد. مقایسه انرژی جذب شده نشان می‌دهد که در یک جابجایی (عمق نفوذ) یکسان، هدف کامپوزیتی انرژی بیشتری از نفوذ کننده‌های کندتر جذب می‌کند. نفوذ کننده مخروطی ˚۳۷ بیشترین انرژی را برای نفوذ کامل نیاز دارد که مقدار آن ۲.۶ برابر انرژی مورد نیاز نفوذ کننده تخت است. طول دماغه بیشتر، افزایش جابجایی تا نفوذ کامل را به همراه دارد.
دوره ۱۵، شماره ۱ - ( ۲-۱۳۹۴ )
چکیده
یکی از انواع روش‌های مقاوم‌سازی ساختمانهای بتن‌مسلح، بهبود رفتار لرزه‌ای اینگونه سازه‌ها به کمک مهاربندهای فلزی می‌باشد. مهاربندهای فلزی هنگامی که تحت تاثیر تنشهای فشاری قرار می‌گیرند، دچار کمانش شده و فاقد هرگونه شکل‌پذیری می‌باشند. از اینرو، تلاشهای صورت گرفته منجر به خلق مهاربندهای نچسبیده فلزی گردید. در این مهاربندها، از کمانش اویلری هسته فولادی مرکزی توسط قرار دادن آن در یک قوطی فولادی، که با ملات پر شده، جلوگیری می‌شود. لذا در این مقاله ابتدا سازه‌های ۶، ۱۲ و ۱۸ طبقه بتن‌مسلح بر اساس استاندارد ۲۸۰۰ (ویرایش دوم) طراحی شده و آنگاه بر اساس دﺳﺘﻮراﻟﻌﻤﻞ ﺑﻬﺴﺎزی ﻟﺮزه‌ای ﺳﺎﺧﺘﻤﺎنﻫﺎی ﻣﻮﺟﻮد (ﻧﺸﺮﻳﻪ ﺷﻤﺎره ۳۶۰) و ویرایش سوم استاندارد ۲۸۰۰ کنترل شده‌اند. در ادامه و به منظور بهبود رفتار لرزه‌ای، این ساختمان‌ها با استفاده از مهاربندهای معمولی و نوعی خاص از میراگرهای هیسترزیس تحت عنوان مهاربند نچسبیده، مورد تقویت قرار گرفته و ستون‌های قاب‌های مهاربندی‌شده در کلیه مدل‌‌ها توسط زره‌پوش بتنی تقویت شده‌اند. در مجموع ۴۲ مدل تحلیل استاتیکی غیرخطی (بارافزون) شدند و نتایج بدست آمده مبین این نکته است که سازه‌های دارای مهاربند معمولی به دلیل کمانش مهاربند فشاری، در نسبت تغییرمکان‌های بالا دچار ضعف بوده و میزان جذب انرژی آنها در سازه های ۱۲ و ۱۸ طبقه حتی از سازه بدون تقویت هم کمتر می‌گردد. اما این نقیصه با بکارگیری مهاربند نچسبیده، به دلیل رفتار تقریباً یکسان در کشش و فشار و بهره‌گیری از تمام ظرفیت این نوع مهاربندها، برطرف گشته و میزان جذب انرژی بالایی نسبت به سازه دارای مهاربند معمولی و سازه بدون تقویت بدست می‌آید.
علیرضا نداف اسکوئی، حسین خدارحمی، مجتبی پاکیان بوشهری،
دوره ۱۵، شماره ۲ - ( ۲-۱۳۹۴ )
چکیده
یکی از مهم‌ترین وسایل جذب انرژی ناشی از ضربه، لوله‌های دایروی هستند که در مدهای مختلف تغییرشکل پلاستیک، جذب انرژی می‌کنند. از مدهای تغییرشکلی که بیشترین جذب انرژی را دارد، مد کمانش پیشرونده‌ی دینامیکی است که تحت فروریزش محوری ایجاد می‌شود. در این مطالعه برخلاف اکثر تحقیقات قبلی که جاذب‌ها را به صورت شبه‌استاتیک بررسی می‌کنند، رفتار یک جاذب انرژی جدار نازک لوله‌ای که در نزدیکی دو انتها دارای فرورفتگی بوده و دو سر لوله نیز دارای سرپوش است تحت بار ضربه‌زن استوانه‌ای به‌صورت تجربی و عددی بررسی شده است. برای انجام تست‌های تجربی از یک دستگاه ضربه‌زن سقوط آزاد استفاده شده است و در بخش عددی از توانایی‌های نرم افزار اجزای محدود آباکوس استفاده شده است. نتایج نشان می‌دهد که سرپوش باعث تقویت جاذب و در نتیجه جذب انرژی بیشتر در طول لهیدگی کمتر می‌شود و فرورفتگی بالا و پایین لوله باعث می‌شود نیروی ماکزیمم فروپاشی با تأخیر زمانی ایجاد شود. همچنین این جاذب‌ها دارای رفتار خطی در جذب انرژی نسبت به طول لهیدگی هستند و با افزایش وزن چکش تغییری در نیروی میانگین فروپاشی ایجاد نشده است. آزمایشی نیز جهت بررسی برخوردها با انرژی جنبشی مساوی انجام گرفت که با بررسی نرخ کرنش در چهار برخورد، مشاهده شد که به ازای کاهش ۱۶/۹% نرخ کرنش، ۲/۶% به طول لهیدگی اضافه شده است
عباس نیک نژاد، مجتبی فیروزی، حمیدرضا سعادت فرد،
دوره ۱۵، شماره ۴ - ( ۴-۱۳۹۴ )
چکیده
این مقاله، ظرفیت جذب انرژی و نحوه تغییرشکل پلاستیک فرآیند پهن‌شدگی جانبی یک نوع پروفیل آلومینیومی با سطح مقطع خاص، تحت بارگذاری فشار جانبی در شرایط شبه استاتیکی را به روش آزمایشگاهی بررسی می‌کند. سطح مقطع پروفیل بررسی شده، دایره‌ای شکل با دو شیار طولی متقارن است. نمونه‌ها با قطر و طول متفاوت در سه حالت پرشدگی مختلف شامل، توخالی، هسته پرشده و بطور کامل پرشده توسط فوم پلی‌یورتان، آماده شده‌اند. همچنین، نمونه‌هایی با هندسه و شرایط پرشدگی یکسان با زوایای صفر، ۳۰، ۴۵، ۶۰ و ۹۰ درجه بین امتداد بار جانبی و خط تقارن دو شیار طولی، تحت فشار جانبی قرار گرفته‌اند. اثر پارامترهایی مانند طول و قطر خارجی پروفیل، سه حالت پرشدگی مختلف و زاویه بارگذاری بر روی نیروی جانبی و جذب انرژی مخصوص، بررسی شده‌اند. نتایج نشان می‌دهند، جذب انرژی مخصوص، مستقل از طول نمونه‌هاست و در یک تغییرمکان جانبی یکسان، با افزایش قطر نمونه‌های توخالی، نیروی جانبی کاهش می‌یابد. همچنین، در زاویه بارگذاری صفر درجه، وجود پرکننده باعث افزایش جذب انرژی مخصوص سازه می‌شود. از دیدگاه طراحی جاذب انرژی، بهینه‌ترین شرایط، استفاده از پروفیل کاملا پرشده تحت زاویه بارگذاری صفر درجه است. چنانچه به دلیل محدودیت‌های طراحی، امکان نصب سازه به گونه‌ای که تحت بارگذاری با زاویه صفر درجه قرار بگیرد، وجود نداشته باشد، نصب این سازه در حالت توخالی به گونه‌ای که تحت بارگذاری با زاویه ۹۰ قرار بگیرد، می‌تواند انتخاب مناسب بعدی باشد. نتایج نشان می‌دهند، بالاترین جذب انرژی مخصوص در نمونه‌هایی با قطر‌های مختلف، مربوط به زاویای بارگذاری صفر و ۹۰ درجه است.
حسین فراهت، سیدیوسف احمدی بروغنی،
دوره ۱۶، شماره ۷ - ( ۷-۱۳۹۵ )
چکیده
در مقاله حاضر، ظرفیت جذب‌انرژی فوم آلومینیوم A۳۵۶ تقویت‌شده با ذرات SiC تحت بار ضربه‌ای مورد مطالعه قرار گرفته و نتایج جدیدی حاصل گردید. ماده فومی با استفاده از روش ذوبی به‌کمک عامل فوم‌ساز CaCO۳، ساخته شد. دستگاه آزمون ضربه‌سقوطی در مقیاس آزمایشگاهی طراحی و ساخته شد. مدار کامل نیروسنج دینامیکی (لودسل) طراحی و روی آن نصب گردید. آزمایش ضربه با استفاده از یک ضارب نیم‌کروی و با سرعت ۶,۷۰ m/s، بر روی نمونه‌های فوم انجام شد. نمودار تغییرات نیرو بر حسب زمان به‌دست آمد و نتایج حاصله، با نتایج به‌دست آمده از سنسور پیزوالکتریک مقایسه شد که مطابقت خوبی بین آنها وجود دارد. پاسخ ضربه به‌دست آمده برای فوم-کامپوزیتی A۳۵۶/SiCp، یک پاسخ کم‌نوسان (حداکثر با ۵.۸% نوسان) و پایدار است که بیانگر طراحی مناسب ماشین و خروجی قابل‌اعتماد آن می‌باشد. هم‌خوانی رفتار ماده با نتایج محققین دیگر نیز، بر این امر صحه می‌گذارد. پاسخ مذکور شامل سه ناحیه الاستیک، بار پلاتو و شکست می‌باشد؛ در ناحیه پلاتو، فوم می‌تواند تغییرشکل‌های پلاستیک را در یک بار تقریباً ثابت تحمل نماید. پایان ناحیه پلاتو و شروع ناحیه شکست ماده، در لحظه‌ای اتفاق می‌افتد که نرخ انرژی جذب‌شده توسط فوم کاهش می‌یابد. مقدار بار پلاتو و انرژی جذب‌شده که توسط لودسل برآورد شده است، بترتیب برابر با ۱.۶۲ kN و ۲۲.۰۴ J بوده که در مقایسه با سنسور پیزوالکتریک، دارای خطای نسبی ۱.۸ و ۷.۷ درصد می‌باشد. مقدار (و درصد) انرژی جذب‌شده در نواحی الاستیک، پلاتو و شکست بترتیب برابر با ۶.۰۷ J (۲۷.۵%)، ۶.۵۸ J (۲۹.۹%) و ۹.۳۹ J (۴۲.۶%) می‌باشد.
سجاد پیرمحمد، حمید نیکخواه، سبحان اسماعیلی،
دوره ۱۶، شماره ۹ - ( ۹-۱۳۹۵ )
چکیده
سازه‌های جدار نازک به عنوان جاذب‌های انرژی بطور گسترده در صنایع خودروسازی، ریلی و هوایی به کار گرفته می‌شوند. در این مقاله به بررسی رفتار لهیدگی لوله‌های جدار نازک تحت بارگذاری دینامیکی محوری پرداخته شده است. مدلسازی‌های عددی با استفاده از نرم افزار اجزاء محدود ال اس-داینا انجام شده و برای اعتبارسنجی نتایج تحلیل‌ها، ابتدا لوله مربعی با به‌کارگیری دستگاه تست یونیورسال مورد آزمایش لهیدگی قرار گرفته و سپس این لوله در ال اس-داینا شبیه‌سازی شده و نتایج آن با نتایج حاصل از آزمایش مقایسه شده است. پس از حصول اطمینان از تطابق مناسب نتایج شبیه‌سازی عددی و تجربی، در مرحله بعد شبیه‌سازی‌های عددی بر روی لوله‌های دو جداره با مقاطع مختلف مربعی، شش‌ضلعی و هشت‌ضلعی تقویت شده با ورقه‌های داخلی و با مقیاس‌های (نسبت اندازه ضلع مقطع لوله داخلی به اندازه ضلع مقطع لوله خارجی) متفاوت ۰، ۰,۲۵، ۰.۵، ۰.۷۵ و ۱ تحت بارگذاری دینامیکی محوری انجام شده است. جهت تعیین بهترین لوله از نظر جذب انرژی، از روش تصمیم‌گیری چند معیاره تاپسیس استفاده شده است. نتایج نشان داد که لوله دو جداره با مقطع هشت‌ضلعی و با مقیاس‌های ۰.۲۵ و ۰.۵ دارای رفتار لهیدگی بهتری است. برای تعیین مقادیر بهینه مقیاس و ضخامت این لوله از روش رویه پاسخ و معیار D- بهین توسط طراحی آزمایش‌ها استفاده شده است. در نهایت میزان جذب انرژی لوله دو جداره هشت‌ضلعی با تعداد چهار و هشت تقویتی مقایسه شده و لوله دو جداره هشت‌ضلعی با چهار تقویتی به عنوان لوله بهینه با نیروی بیشینه برخورد کمتر انتخاب شده است.
حسین فراهت، سیدیوسف احمدی بروغنی،
دوره ۱۶، شماره ۱۰ - ( ۱۰-۱۳۹۵ )
چکیده
در مقاله حاضر، اثر عملیات حرارتی بر روی رفتار ضربه فوم آلومینیوم A۳۵۶ تقویت‌شده توسط ذرات SiC، مورد مطالعه قرار گرفته و نتایج جدیدی تولید شد. ماده فومی با استفاده از روش ذوبی به کمک عامل فوم‌ساز CaCO۳ ساخته شد. بر روی تعدادی از نمونه‌های فوم، عملیات حرارتی T۶ انجام شد. آزمایش ضربه سقوطی با استفاده از یک ضارب نیم‌کروی و با سرعت ۶,۷۰ m/s ، بر روی پنج نمونه فوم عملیات‌حرارتی شده و پنج نمونه فوم بدون عملیات‌حرارتی انجام شد و نمودار تغییرات نیرو بر حسب زمان به دست آمد. پاسخ ضربه به‌دست آمده برای فوم کامپوزیتی A۳۵۶/SiCp، شامل سه ناحیه الاستیک، بار پلاتو و شکست می‌باشد؛ در ناحیه پلاتو، فوم می‌تواند تغییرشکل‌های پلاستیک را در یک بار تقریباً ثابت تحمل نماید. مقادیر کم انحراف استاندارد و ضریب پراکندگی (برای پارامترهای مختلف) در تحلیل آماری داده‌ها، دلالت بر قابل‌اعتماد بودن نتایج به‌دست آمده از آزمایش و تکیه بر این نتایج به منظور تحلیل کمی آنها دارد. نتایج نشان داد که عملیات‌حرارتی انجام‌شده، باعث افزایش مقدار بار پلاتو به میزان ۴۸.۱% و نیز افزایش ظرفیت جذب انرژی فوم به میزان ۴۰.۳% می‌گردد. همچنین در اثر عملیات‌حرارتی، طول ناحیه پلاتو کاهش می‌یابد. با توجه به بهبود قابل توجه خواص مکانیکی فوم و افزایش مقاومت به ضربه آن، انجام عملیات‌حرارتی می‌تواند به عنوان یک ایده مناسب در کاربردهای صنعتی فوم آلومینیوم مفید و مؤثر واقع شود.
رضا رجبیه فرد، ابوالفضل درویزه، مجید علی طاولی، حامد صادقی، مجید مقدم، ناصر نورزاده،
دوره ۱۶، شماره ۱۲ - ( ۱۲-۱۳۹۵ )
چکیده
در این مقاله، رفتار پوسته‌های استوانه‌ای با توزیع‌های ضخامت ثابت و ضخامت متغیر تحت بارگذاری محوری شبه استاتیکی به صورت تجربی و تحت ضربه محوری به صورت تجربی و عددی مورد بررسی قرار گرفته است. پوسته‌های استوانه‌ای با توزیع‌های ضخامت ثابت و ضخامت متغیر مورد بررسی، از جنس فولاد و دارای قطر داخلی، طول و وزن یکسان می‌باشند. پوسته‌های استوانه‌ای به وسیله دستگاه سقوط آزاد جرم تحت ضربه قرار می‌گیرند و منحنی‌های تجربی نیروی محوری بر حسب زمان با استفاده از لودسِل به دست آورده می‌شوند، همچنین، برای شبیه‌سازی فرآیند‌های ضربه از نرم‌اَفزار المان محدود آباکوس استفاده شده است. تاثیر توزیع ضخامت بر میزان کوتاه‌شدگی، انرژی جذب شده، شکل کمانش و منحنی نیروی محوری بر حسب زمان پوسته‌های استوانه‌ای مورد بررسی قرار گرفته است. پی برده می‌شود که در بارگذاری محوری شبه استاتیکی، تغییر در توزیع ضخامت پوسته می‌تواند شکل کمانش را از کمانش ترکیبی (ترکیبی از مودهای متقارن و الماسی) به کمانش متقارن پیشرونده انتقال دهد. همچنین در بارگذاری محوری ضربه‌ای، تغییر در توزیع ضخامت پوسته می‌تواند تعداد چروک‌های کامل شده را تحت تاثیر قرار دهد. بررسی‌ها حاکی از آن است که در شرایط انرژی ضربه یکسان، پوسته استوانه‌ای با توزیع ضخامت متغیر، با کوتاه‌شدگی بیشتر، انرژی تقریباً یکسانی را در مقایسه با پوسته استوانه‌ای با توزیع ضخامت ثابت جذب می‌نماید و نیروهای میانگین و بیشینه کمتری را به سازه تحت حافظت انتقال می‌دهد، لذا پوسته استوانه‌ای با توزیع ضخامت متغیر جاذب انرژی بهتری است. مشخص می‌شود که تطابق خوبی بین نتایج تجربی و عددی برقرار است.
دوره ۱۷، شماره ۳ - ( ۶-۱۳۹۶ )
چکیده
چکیده- استفاده از سازه‌های بتنی پیشساخته با توجه به مزایایی از قبیل سرعت اجرای بالا، کنترل کیفیت بیشتر و ... در سالهای اخیر رو به افزایش بوده است. به دلیل منقطع بودن قطعات سازهای، اتصالات در اینگونه سیستمها نقش بسیار مهمی در رفتار موضعی و کلی سازه ایفا می‌کنند. اجرای اتصالات تیر به ستون کاملا گیردار عموما مشکل و زمانبر هستند. بنابراین اتصالاتی که علاوه بر برآورده کردن نیازهای مکانیکی سازه، اجرای آنها ساده و سریع باشد، از اهمیت ویژهای برخوردار هستند. در این مقاله دو اتصال پیشنهادی تیر به ستون بتنی پیشساخته با استفاده از نرمافزار آنالیز اجزاء محدود غیر خطی ABAQUS ۶,۱۰ مورد بررسی قرار گرفته و پاسخ اتصالات با اتصال معادل یکپارچه از نظر مقاومت جانبی، سختی جانبی، شکل‌پذیری و جذب انرژی مقایسه گردیده است. مقاومت جانبی اتصالات پیشنهادی و سختی جانبی آنها به ترتیب بیش از ۹۵ درصد و ۸۰ درصد مقاومت و سختی جانبی اتصال یکپارچه نظیر حاصل شد. شکل‌پذیری اتصالات بین ۷۰ تا ۸۰ درصد اتصال معادل یکپارچه محاسبه شد. البته نتایج حاصل از مطالعات آزمایشگاهی می‌تواند اندکی متفاوت باشد. با توجه به نتایج حاصل از محاسبات، این اتصالات می‌تواند جایگزین مناسبی برای اتصالات تیر به ستون کاملا گیردار در سازه‌های بتنی پیشساخته باشند.
محمد اکرامی، حامد احمدی، محمّد بیات، هادی صبوری،
دوره ۱۷، شماره ۷ - ( ۷-۱۳۹۶ )
چکیده
در این مقاله، ضربه سقوط آزاد پرتابه با دماغه‌های مختلف بر روی اهداف گلر نوع ۳ به صورت تجربی بررسی شده است. این اهداف، از دو لایه آلومینیوم ۲۰۲۴ و ۶ لایه کامپوزیت به روش لایه چینی دستی ساخته می‌شوند. لایه‌های کامپوزیتی از الیاف شیشه نوع E تک جهته و رزین CY ۲۱۹ با سخت کننده HY ۵۱۶۱ تهیه می‌گردد. پرتابه‌ها با دماغه‌هایی به شکل تخت، نیم‌کروی و مخروطی ۹۰̊ با سختی بالا ساخته شده‌اند و با انرژی ضربه ۴۰، ۵۵ و ۷۰ ژول با اهداف برخورد می‌کنند. در این تحقیق تاثیر شکل دماغه‌ها در حداکثر نیروی ضربه، میزان نفوذ پرتابه، میزان جذب انرژی هدف و هندسه و ابعاد ناحیه آسیب‌دیده مورد بررسی قرار می‌گیرد. نتایج نشان می‌دهد اهداف تحت ضربه پرتابه مخروطی در هر سه انرژی ضربه و در پرتابه نیم‌کروی در ۵۵ و ۷۰ ژول دچار نفوذ کامل می‌شوند. در سطح بالایی گلرها تحت ضربه پرتابه تخت پلاگ برشی ایجاد می‌شود و در سطح پایینی آنها در انرژی ضربه ۴۰ و۵۵ ژول تغییر شکل پلاستیک بوجود می‌آید. در پرتابه نیم‌کروی با انرژی ضربه ۴۰ ژول و در پرتابه تخت با ۷۰ ژول، تنشهای کششی در لایه آلومینیومی زیری هدف ترک طولی ایجاد می‌کنند. همچنین، نتایج نشان می‌دهند که بیشترین و کمترین مقدار نیروی تماس و انرژی جذب شده توسط هدف، به ترتیب در برخورد پرتابه تخت و مخروطی ۹۰̊ ایجاد می‌شوند.
