بررسی تجربی و عددی تاثیر سوراخ و انحنای لبه بر ویژگی های فروپاشی جاذب های استوانه ای تحت بار محوری ضربه ای

در این پژوهش، ویژگی های جذب انرژی لوله های استوانه ای آلومینیومی که در لبه و میانه ی آن ها سوراخ و یا انحنا وجود دارد به صورت تجربی و عددی بررسی شده است. لوله ها تحت بارگذاری محوری و ضربه ای یک جسم صلب 30 کیلویی با سرعت های 6 یا 7 متر بر ثانیه قرار گرفتند. در آزمایش های تجربی ابتدا نوع آلیاژ و خواص مکانیکی لوله های آلومینیومی استخراج شدند، سپس چهار نمونه ی آزمایشگاهی به منظور تایید صحت نتایج شبیه سازی تحت بارگذاری ضربه ای قرار گرفتند. بررسی های عددی با استفاده از نرم افزار المان محدود LS-Dyna انجام شد که در مجموع 13 حالت مختلف تحت بررسی قرار گرفت. در بحث و بررسی نتایج مشخص شد که ایجاد سوراخ در لبه و میانه ی پوسته های استوانه ای ضمن ثابت نگه داشتن انرژی جذب شده منجر به کاهش چشمگیر نیروی بیشینه و افزایش کارایی نیروی له شدگی در بارگذاری ضربه ای می شود. در حالت کلی با افزایش تعداد سوراخ ها، نیروی بیشینه کمتر و کارایی بیشتر می شود. مشاهده شد که در بارگذاری ضربه ای ایجاد انحنا در لبه منجر به کاهش نیروی بیشینه، کاهش انرژی جذب شده و افزایش کارایی می گردد به گونه ای که با افزایش شعاع انحنای لبه نیروی بیشینه و انرژی جذب شده کمتر و کارایی بیشتر می شود. در پایان برای هرکدام از دو نوع جاذب سوراخ دار و لبه خمیده، نمونه هایی معرفی شد. این جاذب ها می توانند جایگزین های مناسبی برای جاذب های استوانه ای معمولی این پژوهش باشند.

Keywords:

جاذب انرژی سوراخ دار , LS-Dyna , بارگذاری ضربه ای , جاذب لبه خمیده