عنوان مقاله :
بررسي اثر پارامترهاي هندسي مختلف بر رفتار فروريزش محوري لوله‌هاي مخروطي
عنوان به زبان ديگر :
Investigation of different geometric parameters effect on axial crushing of thin-walled conical tubes
پديد آورندگان :
آذرخش، سجاد دانشگاه آزاد اسلامي واحد اراك - باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، اراك، ايران , قمريان، علي دانشگاه آزاد اسلامي واحد تهران مركزي - باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، تهران، ايران , رضواني، محمدجواد دانشگاه آزاد اسلامي واحد سمنان - مركز تحقيقات انرژي و توسعه پايدار، سمنان، ايران
كليدواژه :
لوله‌هاي مخروطي , شيار , حفره , شبيه‌سازي اجزاء محدود , جذب انرژي , نيروي بيشينه لهيدگي
چكيده فارسي :
سازه‌هاي جدارنازك به‌عنوان اجزايي با قابليت جذب انرژي فوق العاده و استحكام به وزن بالا همواره مورد توجه طراحان بوده‌اند. اين سازه‌ها در اشكال و هندسه‌هاي مختلف ساخته مي‌شوند. لوله‌هاي مخروطي يكي از انواع سازه‌هاي جدارنازك بوده كه تحت بارگذاري به شيوه‌هاي مختلف، تغييرشكل پلاستيك داده و انرژي جذب مي‌كنند. انرژي جذب شده از طريق تغييرشكل پلاستيك به عوامل مختلفي از جمله هندسه لوله، حجم، زاويه اعمال نيرو و جنس مواد وابسته است. در اين مقاله مطالعه اي جامع بر روي لوله‌هاي مخروط جدارنازك به عنوان جاذب انرژي با استفاده از شبيه سازي عددي انجام شده است. براي اين منظور، اثر پارامترهاي مختلف شامل وجود درپوش در انتهاي لوله، شيارهاي حلقوي و طولي، ايجاد حفره در ديواره لوله و زاويه بارگذاري بر نحوه لهيدگي و ميزان جذب انرژي بررسي شده است. نتايج نشان مي دهد اگر چه وجود شيارهاي حلقوي، طولي و ايجاد حفره بر روي بدنه لوله منجر به كاهش جذب انرژي ميشود، اما باعث فروريزشي پايدار و كاهش نيروي بيشينه لهيدگي شده و از شدت نيروهاي وارده به سرنشينان و سازه اصلي جلوگيري ميكند. همچنين، نتايج نشان داد كه تعداد حفرهها اثر محسوسي بر شيوه فروريزش و رفتار نمودار نيرو-جابجايي ندارند؛ در حالي كه شكل هندسه حفره بر نحوه فروريزش و نيروي متوسط لهيدگي تاثيرگذار است. بنابراين، دستاورد اين مطالعه ميتواند كمك بزرگي به طراحان در استفاده از اين نوع جاذب انرژي در صنايع مختلف از جمله خودروسازي نمايد.
چكيده لاتين :
Thin-walled structures have always been considered by designers as components with excellent energy absorption and high strength
to weight. These structures are made in different shapes and geometries. Conical tubes are one of the types of thin-walled structures
that deform the plastic and absorb energy under loading in different ways. The energy absorbed through plastic deformation depends
on various factors such as the geometry of the tube, the volume, the angle of applied load and the materials. In this paper, a
comprehensive study has been performed on thin-walled conical tubes as energy absorbers using numerical simulations. For this
purpose, the effect of various parameters including the presence of the cap at the end of the tube, annular and longitudinal grooves,
the creation of holes on the tube wall and loading angle has been investigated on the crushing mode and energy absorption. The
results show that although the presence of annular, longitudinal grooves and creating holes on the tube wall leads to reduced energy
absorption, but it causes a stable collapse and reduces the maximum crushing load and prevents the suddenly applied load to
occupants and the main part of structures Also, the results showed that the number of holes did not have a significant effect on the
collapse and the behavior of the load-displacement curve; while the shape of the hole geometry affects the collapse mode and the
mean crushing load. Therefore, the results of this study can be helpful to designers in the use of this type of energy absorption in
various industries including the automotive industry.
عنوان نشريه :
مهندسي مكانيك دانشگاه تبريز
