بررسی تجربی و عددی جذب انرژی لوله های استوانه ای در انبساط محیطی

در این مقاله جذب انرژی پلاستیک در اثر انبساط محیطی لوله ها تحت بارگذاری محوری توسط سمبه مخروطی-استوانه ای به دو روش تجربی و عددی بررسی شده است. به دلیل سبکی و شکل پذیر بودن سازه های آلومینیومی، آزمایش های تجربی بر روی این لوله ها با قطر های داخلی 19 و 36 و ضخامت 2 میلیمتر انجام شد. سمبه های مخروطی- استوانه ای که از جنس فولاد سخت تر نسبت به لوله آلومینیومی انتخاب شدند، با نیم زاویه های بخش مخروطی 5، 15 و 20 درجه و قطر 39 میلیمتر به صورت محوری طی فرایند شبه استاتیکی به درون لوله ها جا زده شدند. در ادامه، به وسیله سمبه هایی با قطرهای 38 و 39 و با نیم زاویه بخش مخروطی ثابت 5 درجه ، تاثیر مقدار تداخل شعاعی بین سمبه و لوله بر رفتار مکانیکی و خواص جذب انرژی لوله مطالعه شد. با توجه به نمودارهای نیرو-جابجایی حاصل از نتایج عددی و تجربی، خصوصیات ضربه پذیری مورد بحث و بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که در صورت افزایش نیم زاویه بخش مخروطی سمبه، انرژی جذب شده افزایش می یابد و با افزایش میزان تداخل شعاعی برای نیم زاویه 5 درجه، انرژی جذب شده کاهش می یابد. نتایج حاصل از مدل المان محدود نشان داد نرم افزار ABAQUS به خوبی می تواند فروریزش ضربه گیرهای موازی را پیش بینی کند.

Keywords:

جاذب انرژی , انبساط محیطی , سمبه مخروطی-استوانه ای , مدل اجزاء محدود