بررسي عددي رفتار تغيير‌شكل تيرهاي آلومينيومي تقويت‌شده با فوم آلومينيوم

در اين مقاله به بررسي رفتار مكانيكي پروفيل‌ها و لوله‌هاي با مقاطع مربعي و دايره‌اي به صورت توخالي و پرشده از فوم، تحت خمش سه‌نقطه با استفاده از روش اجزاي محدود پرداخته‌شده است. تيرهاي مركب پر شده از فوم نيز در دو حالت توپر و توخالي (استفاده از دو لوله) بررسي شده‌است. آلومينيوم AA6063-T6 و فوم AlSi7، به ترتيب به عنوان جنس پروفيل و فوم در نظر گرفته شده است. ميزان تغييرشكل، مقاومت خمشي، جذب انرژي پروفيل‌ها با شرايط مختلف، بررسي و با يكديگر مقايسه شد و در نهايت، مقاطعي با بالاترين مقاومت خمشي و ظرفيت جذب انرژي تعيين شد. نتايج نشان داد قرار دادن فوم در لوله‌ها باعث افزايش مقاومت در برابر خمش مي‌شود؛ همچنين مقاومت خمشي در حين بارگذاري بعد از اولين آسيب حفظ شد، حتي روندي افزايشي داشت. تيرهاي دوتايي پرشده از فوم (تير مركب پر شده از فوم توخالي) با وجود وزن كمتر نسبت به تيرهاي تكي پرشده از فوم (تير مركب توپر)، مقاومت خمشي بالاتري از خود نشان دادند، همچنين جذب انرژي در آن‌ها نسبت به تيرهاي تكي پرشده از فوم بيشتر بوده است. بالاترين ميزان مقاومت خمشي در تيرهاي پرشده از فوم با مقطع مربعي مشاهده شد.