بررسی رفتار مکانیکی مقاطع جدارنازک گرد با شیارهای مارپیچ خارجی تحت اثر ضربه محوری

جاذب های انرژی سازه هایی برای کنترل انرژی هایی مخرب از قبیل ضربه و یا انفجار می باشند. انرژی های خارجی و مخرب با ایجاد تغییر شکل های قابل ملاحظه در اجسام، به آن ها منتقل می شوند. برای بهبود پیامد ها و آثار تخریبی انرژی های وارد شده، سازه های مختلفی، ساخته شده از مواد گوناگون، در مقاله های متنوع پیشنهاد شده اند که آن ها را جاذب انرژی (Energy absorb) می نامند. از این قطعات در زمینه های فضایی، خودروسازی، صنایع حمل و نقل، صنایع نظامی و... استفاده می شود.در این مقاله ابتدا طرحی مبنی بر ارائه یک شکل هندسی پیشنهادی، برای نمونه جاذب انرژی ارائه گردید. این شکل هندسی به صورت استوانه ای جدار نازک، با قطر خارجی 60 میلی متر، قطر داخلی 55 میلی تر، با ضخامت 5/2 میلی متر و طول 100 میلی متر می باشد که در جداره خارجی آن شیارهایی مارپیچ، با 9 گام با عمق 1 و عرض 3 میلی متر تراشیده شده است. سپس رفتار مکانیکی این جاذب ها، تحت بارگذاری ضربه-ای با استفاده از روش های المان محدود شبیه سازی شدند. آن گاه، نمونه های مناسب تر، با آزمایش های تجربی مورد بررسی قرارگرفتند. نتایج بدست آمده حاکی از جذب انرژی نسبتاً مطلوب برای طرح ارائه شده است. تشکیل لولا های پلاستیکی در نمونه های با گام درشت با نظم نا مناسبی صورت گرفته و اشکال نا منظم تری از آزمایش به وجود آمد. در مقابل، نمونه های با گام کوچکتر از نظم بهتری در تشکیل لولا های پلاستیکی برخوردار بودند، در نمونه ها، پارگی به صورت طولی از دیواره داخلی و خارجی استوانه ها صورت گرفت. این روند در تمامی نمونه های مورد آزمایش به صورت های متنوعی اتفاق افتاد، اما در تمامی نمونه ها تشابه قابل ملاحظه ای در ایجاد ترک دیده شد

کلیدواژه ها:

مقطع جدارنازک ، شیارهای خارجی مارپیچ ، شبیه سازی ، لولاهای پلاستیکی