تحلیل رفتار محفظه های جدار نازک مخروطی پرشده از فوم های فلزی تابعی تحت بارگذاری ضربه ای

فوم های فلزی به عنوان پرکننده محفظه های جدار نازک فلزی ضربه گیر، باعث کاهش صدمات وسایل نقلیه در تصادفات جاده ای می گردد. در این مقاله، شبیه سازی اجزای محدود غیرخطی محفظه ی جدار نازک مخروطی پرشده از فوم های فلزی تابعی در لایه های متعدد، انجام می شود. سپس با کمک این مدل شبیه سازی شده، تاثیر متغیرهای مختلف طراحی فوم های تابعی، از جمله توان نمایی تغییر چگالی و تعداد لایه های در نظر گرفته شده برای فوم ها، در الگوهای لایه چینی صعودی و نزولی بر متغیرهای پراهمیت در حوادث برخورد برای المان جاذب انرژی، مورد بحث و بررسی قرار می گیرد. با توجه به اینکه استهلاک انرژی برای جلوگیری از تخریب سازه از مهم ترین ویژگی های سازه های جاذب انرژی می باشد، مقدار انرژی جذب شده بر واحد جرم به عنوان اولین متغیر طراحی انتخاب شده است. هم چنین در بیشتر حوادث برخورد، مود تغییر شکل ایجاد شده در سازه ی تحت ضربه ارتباطی مستقیم با بیشترین شتاب واردشده به سرنشین دارد و برای ملاحظات ایمنی خودرو اهمیت زیادی دارد. بنابراین مطالعه ی نوع و تعداد مودهای تغییر شکل ایجاد شده در سازه به عنوان هدف دوم طراحی مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصل شده از این مقاله نشان میدهند که محفظه های جدار نازک مخروطی پرشده از فوم های فلزی تابعی قابلیت عملکرد بهتری در برابر ضربه، نسبت به محفظه های پر شده از فوم های فلزی مشابه با چگالی یکنواخت هستند