تحلیل تجربی و عددی رفتار فروریزش محوری و مایل لوله های دوجداره مخروطی تحت شرایط مرزی دوسرگیردار

لوله­های جدارنازک به­دلیل ارزانی و وزن اندک طی سالیان متمادی به­عنوان جاذب انرژی وسایل نقلیه همچون قطار، خودرو، کشتی و جز این ها مورد استفاده قرار گرفته اند. در این مقاله پاسخ انرژی جذب شده لوله­های مخروطی دوجداره تحت بارگذاری محوری و مایل بررسی شده است. در مطالعه آزمایشگاهی لوله های دوجداره مخروطی آلومینیمی به روش چرخ کاری ساخته شده اند. لوله های دوجداره از هر دو انتها ثابت شده و بین دو صفحه صلب تحت اثر بارگذاری شبه استاتیک قرار گرفته اند و بار محوری و مایل با اعمال نیرو به انتهای بخش فوقانی نمونه ها اعمال می شود. سپس نحوه فروریزش نمونه، تغییرات نیرو و مقدار انرژی لازم تعیین می شود. مدلی برای شبیه سازی فرایند فروریزش با استفاده از تحلیل اجزای محدود ارایه و اثر رفتار غیرخطی مواد، تماس و تغییر شکل بزرگ در این شبیه سازی در نظر گرفته شده است. مقایسه نتایج آزمایشگاهی و شبیه سازی نشان می دهد که مدل ارایه شده برای تعیین پاسخ فروریزش و تعیین نمودار نیرو - جابه جایی و میزان انرژی جذب ­شده مناسب است. از مدل صحه گذاری­ شده برای بررسی پارامتری چون شرایط تکیه­گاهی و زاویه بارگذاری استفاده شده است. نتایج این مطالعه به وضوح مزیت استفاده از لوله های مخروطی دوجداره را به عنوان جاذب نشان می دهد.

کلیدواژه ها:

لوله های مخروطی گیردار ، بارگذاری محوری و مایل ، جذب انرژی ، روش اجزای محدود