تحلیل تاثیر هندسه مقطع، تعداد و چیدمان لوله ها بر کارایی جذب انرژی در سازه های جدارنازک

افزایش ایمنی و کاهش خسارات ناشی از تصادفات در وسایل نقلیه، نیازمند استفاده از سیستم های جذب انرژی کارآمد نظیر سازه های جدارنازک است. این سازه ها با بهره گیری از مکانیسم تغییر شکل پلاستیک، بخش عمده ای از انرژی برخورد را مستهلک می کنند. در این پژوهش، قابلیت جذب انرژی سازه های جدارنازک آلومینیومی با تمرکز بر تاثیر پارامترهای هندسی و ساختاری، به روش عددی مورد مطالعه قرار گرفت. متغیرهای اصلی پژوهش شامل هندسه مقطع، تعداد و نحوه قرارگیری لوله ها در کنار یکدیگر بوده که تحت بارگذاری فشار محوری دینامیکی ارزیابی شدند. برای سنجش کارایی سازه، معیارهای «جذب انرژی ویژه» (SEA) و «بازده نیروی لهیدگی» (CFE) ملاک مقایسه قرار گرفتند. ابتدا خواص مکانیکی آلومینیوم ۱۰۵۰ از پژوهش مرجع استخراج شد و در ادامه، با انجام شبیه سازی ضربه سرعت پایین در نرم افزار المان محدود ال اس داینا (LS-Dyna)، صحت مدل عددی تایید شد. سپس، برای یافتن سازه بهینه، ۱۲ پیکربندی مختلف مورد تحلیل قرار گرفتند. یافته ها نشان داد که تاثیر هم زمان هندسه مقطع، تعداد و چیدمان لوله ها باعث افزایش قابلیت جذب انرژی سازه های جدارنازک می شود. در نهایت، سازه CS۶ با افزایش هم زمان جذب انرژی ویژه و بازده نیروی لهیدگی به میزان حدود ۲۳ درصد نسبت به سازه CS۴، به عنوان سازه بهینه معرفی شد.

کلیدواژه ها:

سازه جدارنازک ، ضربه سرعت پایین ، ال اس داینا ، جذب انرژی ویژه ، بازده نیروی لهیدگی