بررسی تجربی جذب انرژی در تیر های ساندویچی با هسته ی مشبک پر شده از فوم، تحت بارگذاری خمشی شبه استاتیک

در این پژوهش تاثیر روش پرکردن هسته های مشبک تیر های ساندویچی، با فوم های پلی یورتان از نوع سخت با وزن سبک، مورد مطالعه قرار گرفته است. ارتباط بین نیرو و جابه جایی در مرکز تیر با استفاده از نتایج آزمایشگاهی بدست آمده است. سه نوع هسته مشبک از جنس فولاد به صورت خالی و پر شده از فوم، تحت بارگذاری شبه استاتیکی به صورت عرضی، مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است. در ادامه با مطالعه بر روی جهت گیری صفحات مشبک در هسته، به بررسی پارامترهای ضربه پذیری، از جمله جذب انرژی ویژه، بعنوان اهداف آزمایش پرداخته شده است. این نوع سیستم جاذب انرژی، می تواند در صنایع هوایی، کشتی سازی، خودروسازی، صنایع ریلی و آسانسورها جهت جذب انرژی ضربه مورد استفاده قرار گیرد. نتایج تحلیل آزمایشگاهی خمشی نشان داد، که به کارگیری فوم در هسته، می تواند ظرفیت جذب انرژی را به صورت قابل ملاحضه ای افزایش دهد. نتایج آزمایش های خمشی نشان داد که ظرفیت جذب انرژی ویژه در تیر ساندویچی تقویت شده با فوم در مقایسه با نمونه مشابه توخالی، ۷۴٪ افزایش یافته است. همچنین، جهت گیری مناسب هسته مشبک در تیر ساندویچی موجب افزایش جذب انرژی ویژه تا ۶۶.۵٪ می شود. در انتها پارامترهای هندسی مناسب، و بهترین نمونه-ها از لحاظ معیارهای در نظر گرفته شده با توجه به اهداف طراحی، معرفی می شوند.

کلیدواژه ها:

energy absorption ، expanded metal sheet ، sandwich beam ، rigid polyurethane foam ، transverse bending ، جذب انرژی ، هسته مشبک فلزی ، تیر ساندویچی ، فوم پلی یورتان سخت ، بارگذاری عرضی