حليل تجربي و عددي برخورد مانع استوانه اي با تيرسپر طراحي شده از هسته حلقوي تكرار پذير پرشده از فوم

مساله ایمنی خودرو به هنگام تصادف همواره از مواردی می باشد كه طراحان برای بهبود سازه خودرو و جبران مسایل جانی و مالی با آن درگیر هستند. اكثر تصادف ها از سمت جلوی خودرو است و یكی از سازه های مهم جلوی خودرو، سپر می باشد. سازه سپر از چندین قسمت تشكیل شده كه مهمترین بخش آن تیرسپر می باشد. امروزه برای نجات بیشتر سرنشینان و جلوگیری از تلفات مالی به طراحی این قسمت بیش از پیش می پردازند. در این مقاله به طراحی ، مدلسازی و ساخت، بصورت مطالعه عددی و تجربی دو نمونه تیرسپر پرداخته شده است. قسمت اصلی طراحی، وجود قطعات تكرارپذیر در طول تیرسپر به عنوان هسته تیر یا جاذب انرژی است. جاذبها در دو تیر سپر به ترتیب به صورت حلقه بیضوی و حلقه هشت ضلعی پرشده از فوم صنعتی رایج در ایران میباشد. ملاك طراحی جاذب، انتخاب آن از لحاظ بیشینه جذب انرژی است كه از تست فشار محوری استاتیكی بدست آمده است. داخل جاذب ها از فوم پر شده و در طول تیرسپر تكرار میگردد. بعد از طراحی استاتیكی مدل های ساخته شده، تحت ضربه آونگ استوانه ای ( براساس تصادف خودرو با درخت، موتورسیكلت و تیر برق ) به جرم آونگ 75 كیلوگرم و سرعت برخورد 15 كیلومتر بر ساعت قرار داده شد. شبیه سازی عددی با استفاده از نرم افزار ABAQUS است. مقایسه نتایج حاصل از كار تجربی و المان محدود موفقیت آمیز بوده و نشان میدهد كه تیرسپر با هسته هشت ضلعی پرشده از فوم بیشترین جذب انرژی را دارا است اما تیر سپر با هسته هشت ضلعی كمترین میزان جابه جایی را دارد.