بررسي جذب انرژي ضربه‌گيرهاي مخروطي تحت بار محوري شبه‌استاتيكي

در اين پژوهش، با انجام آزمايش‌هاي تجربي و شبيه‌سازي عددي، شيوه فروريزش و ميزان جذب انرژي ضربه‌گيرهاي مخروطي با شرايط مرزي گوناگون تحت اثر بارگذاري شبه‌استاتيك محوري مورد بررسي و مقايسه قرار گرفته است. در مطالعه آزمايشگاهي نمونه‌هاي مخروطي به‌روش چرخ‌كاري ساخته شده و بين دو صفحه صلب تحت اثر بارگذاري شبه‌استاتيك قرار گرفته است؛ سپس نحوه فروريزش نمونه، تغييرات نيرو و مقدار انرژي لازم تعيين شده‌اند. مدلي براي شبيه‌سازي فرايند فروريزش با استفاده از تحليل اجزاي محدود ارائه و اثر رفتار غيرخطي مواد، تماس و تغيير شكل بزرگ در اين شبيه‌سازي در نظر گرفته شده است. شبيه‌سازي نمونه‌هاي آزمايش‌شده در نرم‌افزار آباكوس به‌صورت سه‌بعدي و به‌روش صريح اجرا شده است. مقايسه نتايج تجربي و شبيه‌سازي نشان مي‌دهد مدل ارائه‌شده روش مناسبي براي تعيين پاسخ فروريزش و تعيين نمودار نيرو - جابه­ جايي فراهم مي‌كند. نتايج نشان مي‌دهد مقدار انرژي جذب­ شده در نمونه‌هاي مخروطي با شرايط مرزي دوسرگيردار 12 درصد بيشتر از شرايط مرزي يك‌سرگيردار است. از طرفي، تأثير پارامترهاي مؤثر بر عملكرد نمونه‌هاي مخروطي با استفاده از مدل عددي بررسي شده است. نتايج نشان مي­دهد تغيير ضخامت ديواره، طول لوله، نوع ماده و زاويه نيم­ رأس پوسته­ هاي مخروطي اثر قابل توجهي بر رفتار فرويزشي پوسته‌هاي مخروطي دارند.