بررسی تجربی و عددی ضرایب سفتی و میرایی و مقدار جذب انرژی فوم آلومینیومی تحت اثر بارگذاری ضربه ای

امروزه مواد فوم فلزی با توجه به ویژگی هایی مانند نسبت استحکام به وزن بالا، جذب صوت، و جذب انرژی مورد توجه بسیاری از پژوهشگران می باشند. در سالهای اخیر، با استفاده از روشهای متعدد، تلاش های زیادی برای به دست آوردن خواص مکانیکی این مواد و ارتقا این خصوصیات شده است . در تحقیق حاضر، ابتدا با استفاده از آزمون تجربی ضربه سقوط وزنه ، تاثیر پارامترهای فوم آلومینیومی بر روی ضریب سفتی ، ضریب میرایی و جذب انرژی بررسی می شود. سپس با استفاده از نرم افزار المان محدود آباکوس، فوم آلومینیومی شبیه سازی شده و نتایج حاصل با نتایج تجربی صحه گذاری می شود. در ادامه تاثیر پارامترهای فوم آلومینیومی روی ضرایب سفتی و میرایی و جذب انرژی مورد مطالعه قرار می گیرد. نتایج حاصل نشان می دهد که با افزایش چگالی فوم آلومینیومی ، مقدار ضرایب سفتی و میرایی آن افزایش می یابد. به نحوی که برای حالت ضخامت ۳ سانتیمتر و ارتفاع سقوط ۱۲۰ سانتیمتری و برای چگالی های gr/cm۳۴۵/۰، gr/cm۳ ۴۸/۰ و gr/cm۳ ۵۱/۰ ، مقدار ضریب میرایی به ترتیب برابر با ۳۸۶/۰، ۴۱۵/۰ و ۴۳۱/۰ و مقدار ضریب سفتی به ترتیب برابر با ۸۵/۱، ۴۸/۲ و ۶۲/۲ مگا نیوتن بر متر است . همچنین مشاهده می شود که با افزایش مقدار ضخامت فوم، مقدار ضریب میرایی افزایش و مقدار ضریب سفتی آن کاهش می یابد. به طوری که برای حالت چگالی gr/cm۳۴۵/۰و ارتفاع سقوط ۱۲۰سانتیمتری ، برای ضخامت های ۲ و ۳ سانتیمتری ، مقدار ضریب میرایی به ترتیب برابر با ۳۶/ ۰ و ۳۸۶/۰ و مقدار ضریب سفتی نیز به ترتیب برابر با ۲۵/۲ و ۸۵/۱ مگا نیوتن بر متر است . نتایج حاصل از این تحقیق می تواند مهندسان را برای طراحی جاذبهای انرژی در صنایع مختلف یاری نماید.

Keywords:

فوم آلومینیومی , آزمون ضربه سقوط وزنه , ضریب سفتی , جذب انرژی .