تاثیر هندسه مقطع، نسبت ابعاد و چیدمان لوله ها بر قابلیت جذب انرژی سازه های جدارنازک

استفاده از ضربه گیرها در وسایل نقلیه، خسارت های جانی و مالی ناشی از تصادف را تا حد زیادی کاهش می دهد. یکی از انواع ضربه گیرها، سازه های متشکل از لوله های جدارنازک می باشد. این لوله ها، انرژی برخورد را از طریق تغییر شکل پلاستیک جذب می کنند. در این پژوهش، رفتار مکانیکی سازه های متشکل از لوله های جدارنازک آلومینیومی، به صورت تجربی و عددی بررسی شده است. هر سازه، از لوله هایی با مقطع مربع یا دایره تشکیل شده و تاثیر هندسه مقطع، نسبت ابعاد و چیدمان لوله ها بر قابلیت جذب انرژی مورد مطالعه قرار گرفت. معیارهای ارزیابی کارایی سازه ها، جذب انرژی ویژه و بازده نیروی لهیدگی بودند. بارگذاری به صورت فشار محوری و از نوع شبه استاتیکی بود. ابتدا آزمون کشش جهت اندازه گیری خواص مکانیکی ورق تهیه شده، انجام شد. در ادامه، یک لوله جدارنازک با مقطع مربع ساخته شده و تحت بارگذاری شبه استاتیکی قرار گرفت. سپس شبیه سازی عددی با نرم افزار المان محدود ال اس داینا انجام شد. پس از مقایسه نتایج آزمون تجربی و شبیه سازی و تایید صحت شبیه سازی، ۹ حالت مختلف به صورت عددی مورد ارزیابی و مقایسه قرار گرفتند. مطابق نتایج، در سازه های متشکل از لوله های دایره ای با کاهش نسبت ابعاد و افزایش تماس بین لوله ها، جذب انرژی ویژه و بازده نیروی لهیدگی به ترتیب ۷/۷۹ و ۲۰ درصد افزایش یافت. در سازه های متشکل از لوله های مربعی نیز، افزایش ۱۰۲ درصدی جذب انرژی ویژه در حالت Sq-۴S-T-SV مشاهده شد.

کلیدواژه ها:

رفتار مکانیکی ، ضربه گیر ، سازه جدارنازک ، جذب انرژی ، بارگذاری شبه استاتیکی