تحليل برخورد و جذب انرژي ضربه محوري پوسته مخروطي با هسته ساندويچي

Crashworthiness and energy absorption analysis for tapered sandwich column under axial impact load

جذب انرژي پوسته با هسته ساندويچي تحت برخورد محوري به ميزان زيادي به موادي كه وارد ناحيه تغييرشكل پلاستيك مي­ شود بستگي دارد. اثر برهم كنش بين هسته ساندويچي و پوسته خارجي به ميزان زيادي بازدهي جذب انرژي را بهبود مي­ بخشد كه بستگي به شكل هسته نيز دارد. در نتيجه در اين مقاله پوسته مخروطي با هسته ساندويچي شامل هسته مربعي ، مثلثي ، كيگوم و الماسي تحت برخورد محوري با روش المان محدود غيرخطي مورد بررسي قرار گرفته شده است. در اين مقاله رفتار پروفيل شامل ميزان جذب انرژي، نيروي برخورد و اثر برهم كنش پوسته و هسته براي هر 4 مدل بررسي شده است. در ادامه ميزان كارايي پروفيل مخروطي هسته ساندويچي نسبت به پروفيل استوانه ­اي با هسته يكسان بررسي گرديده است. به منظور كاهش هزينه محاسباتي در مدل سازي فروريزش از المان محدود براي محاسبه جذب انرژي مخصوص و ماكزيمم نيروي فروريزش به كار گرفته شده است.

The energy absorption characteristics of honeycomb sandwich cylindrical columns under axial crushing process depend greatly on the amount of material which participates in the plastic deformation. The interaction effects between the honeycomb core and the column skins greatly improve the energy absorption efficiency, which in turns depend on the shape of honeycomb core. Therefore, in this paper, the energy absorption characteristics of tapered honeycomb sandwich cylindrical columns with square, triangle, kagome and diamond cores under axial crushing loads are investigated by nonlinear finite element analysis. In this paper energy absorption, crushing force and interaction effect between skin and core for 4 models are investigated. Also energy absorption efficiency for tapered tube and cylindrical tube with similar core is investigated and the results are compared. In order to reduce the computational cost of crush simulations, finite element method is employed to formulate specific energy absorption and peak crushing force.