بررسی تغییرات سرعت در جذب انرژی تیوبها تحت بارگذاری محوری

در این مقاله به بررسی عملکرد جاذبهای انرژی در برابر سرعتهای برخورد گوناگون پرداخته شده است که نمونههایی از آن را می توان در صنایع هواپیما،خودرو، ریلی، هوا فضا و غیره مشاهده نمود. تیوبهای بررسی شده در تحقیق حاضر شامل سازههای تیوبی ساده با مقاطع مثلثی، مربعی، شش ضلعی وهشت ضلعی میباشد. همچنین برخورد این تیوبها تحت بارگذاری محوری با دو سرعت متفاوت بررسی شده است، که یکی سرعت برخورد بالا و دیگریسرعت بسیار ناچیز می باشد. به همین دلیل در این مقاله از دو نوع تحلیل دینامیکی برای اعمال سرعت بالا و تحلیل شبه استاتیکی برای اعمال سرعت پایین استفاده شده است. جنس سازههای تیوبی بررسی شده آلومنیوم بوده و دلیل انتخاب این ماده نسبت استحکام به وزن بالای آن میباشد. به منظور مدلسازی و تحلیل عددی جاذبهای انرژی، نرم افزار المان محدود Ls-Dyna به کار گرفته شده است. نتایج حاصل از تحلیلهای عددی و نمودار های نیرو- جابجایی استخراج شده از نرم افزار مدل سازی المان محدود نشان میدهند که نیرو ابتدا با شیب تند به مقدار بیشینه خود رسییده و سی س درمراحل بعد با شیبهای نسبتا ملایمی نوسان میکند. هر بالا و پایین رفتن نیرو نشانگر تشکیل چین هنگام لهیدگی سازهها میباشد. از سویی دیگر باافزایش سرعت برخورد، مقدار جذب انرژی افزایش یافته و همچنین با افزایش ضلع در شکل هندسی سطح مقطع تیوب، مقدار جذب انرژی نیز بیشتر می شود. بدین صورت که قطعه با سطح مقطع هشت ضلعی نسبت به بقیه هندسه ی شکل های ذکر شده در این مقاله، دارای جذب انرژی بیشتریاست. طبق داده های استخراج شده از نتایج المان محدود، شکلی که از لحاظ جذب انرژی بهینه بوده و نسبت به اشکال دیگر جاذب بهتری است، باتغییرات سرعت بارگذاری همچنان بهینه باقی می ماند. بنابراین سازه ی تیوبی هشت ضلعی در هر دو سرعت برخورد ذکر شده در این مقاله بهترین عملکرد را به عنوان ضربه گیر ذخیره ساز انرژی ایفا می کند

کلیدواژه ها:

سازه های تیوبی ، تحلیل دینامیکی و شبه استاتیکی ، جذب انرژی ، بارگذاری محوری ، رفتار لهیدگی