بررسی نظری و عددی فروریزش جاذب انرژی از نوع وارونگی تحت بارگذاری شبه استاتیکی و مقایسه با فروریزش کمانش محوری

لوله های جدارنازک از مهم ترین جاذب های یک بار مصرف تحت بار ضربه ای هستند. یکی از مهمترین مکانیزم های جذب انرژی در لوله های دایروی، وارونگی می باشد. لوله هایی که با مکانیزم وارونگی تغییرشکل می دهند، تحت عنوان لوله وارون شناخته می شوند. برای وارونه کردن لوله، از یک قالب که در واقع نقش راهنمای مسیردر تغییرشکل را مشخص می کند، استفاده می شود. همچنین جنس و ابعاد هندسی لوله نیز مهم هستند، بطوریکه با تغییر نسبت ابعاد و جنس، لوله دچار کمانش و یا پارگی می شود. دو پارامتر اصلی در بررسی کارایی جاذب های انرژی، میزان جذب انرژی و نیروی پایدار وارونگی است. بطوریکه هرچه جذب انرژی بیشتر شود، جاذب مناسب تری داریم. و هرچه نیروی پایدار، در صورت وجود، کمتر باشد، به سرنشینان نیروی کمتری وارد می شود.در این مقاله ابتدا به تشریح تئوری فرآیند وارونگی پرداخته می شود، سپس جهت بررسی درستی روابط، تئوری در نظر گرفته شده را برای آلومینیوم 6060 در نرم افزار متلب کد نویسی شد. نتایج بدست آمده از تئوری فرآیند وارونگی را با نتایج تست تجربی و شبیه سازی عددی موجود مقایسه شد. در این حالت اختلاف بین نتایج بسیار کم شد. برای بررسی درستی شبیه سازی عددی فرآیند متقارن وارونگی سرعت پایین برای آلومینیوم 6060 در نرم افزار شبیه سازی آباکوس مدل سازی شد. نتایج حاصل از شبیه سازی عددی در نرذم افزار آباکوس با تایج عددی گذشته مقایسه شد. نتایج حاکی از درستی نتیج شبیه سازی گذشته بود. در مرحله آخر، برای مقایسه ویژگی جذب انرژی پلاستیک و تغییرات نیرو نسبت به جابجایی دو مد وارونگی و کمانش محوری، فرآیند وارونگی و کمانش محوری تحت بارگذاری شبه استاتیکی توسط نرم افزار آباکوس شبیه سازی شده است، و نمودارهای نیرو – جابجایی و جذب انرژی پلاستیک دو حالت فروریزش وارونگی و کمانش محوری با یکدیگر مقایسه شده اند. نتایج حاکی از جذب انرژی پلاستیک بیشتر در مد کمانش محوری بود ولی تغییرات نیرو نسبت به جابجایی در دو حالت، نشان از پایدار شدن نیرو پس از گذر از ناپایداری ابتدایی مد وارونگی در مقایسه با ناپایداری همیشگی مد کمانش متقارن بود

کلیدواژه ها:

وارونگی ، لوله وارون ، کمانش ، پارگی ، نیروی پایدار وارونگی