تحليل تجربي رفتار مچالگي قوطي جاذب انرژي تحت بار مايل سه بعدي

Experimental analysis of crashworthiness behavior of energy absorber tubes under 3D oblique load

در واقعيت احتمال اينكه بار وارد بر يك عضو جاذب انرژي به صورت محوري خالص يا خمش خالص اعمال شود بسيار كم است. در صورتي كه بار اعمالي به صورت مايل به يك قوطي اعمال شود، مقطع آن به صورت همزمان تحت بار محوري و خمشي قرار مي‌گيرد. تحقيقات معدودي تا كنون به بررسي رفتار جاذب هاي انرژي تحت بار مايل پرداخته‌اند. در تحقيقات مذكور بار مايل يك بار دو بعدي بوده كه نسبت به مقطع نمونه آزمايش با يك زاويه مشخص مي‌شود. در حالي كه در واقعيت ممكن است بار مايل داراي سه مولفه فضايي باشد كه نسبت به مقطع نمونه با دو زاويه در فضا مشخص مي‌شود. در اين مقاله رفتار مچالگي قوطي جاذب انرژي تحت بار مايل سه بعدي به صورت تجربي تحليل و بررسي مي‌شود. براي اين منظور سامانه‌اي طراحي و برروي دستگاه آزمايش كشش و فشار يونيورسال نصب مي‌شود. تمام آزمايش ها به صورت شبه‌استاتيكي انجام شده و در نهايت نمودار نيرو-جابجايي و شكل مود فروريزش نمونه‌ها استخراج شده و تاثير زواياي بار مايل بر ويژگي هاي جذب انرژي بررسي مي‌شود.

Actual applications of the energy absorbers showed that actual loads are not applied in the form of pure axial compression, pure bending or pure torsion. In reality, an energy absorber component may be subjected to combined loading of compression, bending and torsion. A number of previous articles have investigated the behavior of energy absorbers under oblique loading. In such cases, the oblique load was considered as 2D load determined with one angle parameter to the profile of specimen. However, in reality, it is possible that the energy absorber component be under a 3D oblique load condition with three spatial components determined by two angle parameter in 3D space. In present paper, crashworthiness behavior of thin walled tubes is experimentally analyzed under 3D oblique load. To perform this job, a fixture was designed and installed on the universal tensile and compression testing machine. All tests were conducted in quasi-static form and finally a diagram of force and displacement and crushing modes were extracted and the effect of oblique load aspects on energy absorbing characteristics was investigated.