Effect of Corner Bluntness on Energy Absorbing Capability of Non-circular Metallic Tubes Subjected to Axial Impact

قابليت جذب انرژي برخورد در سازه هاي تحت ضربه محوري، يكي از مهم ترين جنبه هاي تحليل رفتار مقاومت در برابر ضربه است. در اين مقاله، يك روش عملي ساده براي بهبود عملكرد چنين سازه هاي در برابر ضربه معرفي شده است. بدين منظور، ضربه محوري لوله هاي جدارنازك جاذب انرژي فلزي با شكل مقطع هاي خاص به كمك نرم افزار تحليل ديناميكي صريح LS-DYNA مدلسازي شده و اثرات تغيير در ميزان گردي گوشه هاي مقطع لوله هاي با شكل مقطع غيردايروي بر قابليت جذب انرژي برخورد مطالعه گرديده است. افزون بر اين، نيرو برخورد متوسط، تغييرشكل بيشينه و مقدار جذب انرژي ويژه جرمي در اين لوله ها مقايسه شده است. نتايج به دست آمده نشان مي دهند كه قابليت جذب انرژي برخورد را مي توان با انتخاب بهينه ميزان گردي گوشه ها براي لوله هاي با شكل مقطع شبه-مثلثي و شبه-مربعي به طور معني داري بهبود بخشيد. همچنين، مشاهده مي شود كه برخي لوله هاي با مقطع شبه-مربعي حتي در مقايسه با لوله هاي دايروي داراي قابليت بيشتر و عملكرد بهتري در جذب انرژي برخورد هستند.

The energy absorbing capability is one of the most important aspects of crushing behavior of a structure subjected to axial impact. In this paper, a simple practical method is introduced to enhance the crushing behavior of this kind of structure. The dynamic explicit simulation of axial impact of metallic energy absorbing thin-walled tubes with special shaped cross-section is provided using LS-DYNA software. The effect of change in the corners bluntness of non-circular tubes on their energy absorbing capability has been studied. Moreover, the mean crushing force, the maximum deformation, and the mass specific energy absorption (MSEA) of the tubes were compared. Results show that the energy absorbing capability can be significantly improved by choosing proper bluntness of the corners for quasi-triangle- and quasi-square shaped tubes. Furthermore, results show an improvement in the energy absorbing capability of quasi-square shaped tubes even in comparison with circular one.