14644

14644

تحليل المان محدود ضربه‌پذيري جاذب‌هاي انرژي چندسلولي با اعمال معيار آسيب

كارشناسي ارشد

خودرو- گرايش سازه و بدنه

آبان 1394

آبان 1394

دكتر محمدحسن شجاعي‌فرد

دكتر حامد سعيدي گوگرچين

چكيده حفظ ايمني سرنشينان از مهم‌ترين موضوعات در پيشرفت‌هاي چند دهه اخير صنعت خودروسازي است. يكي از بهترين راه‌حل‌ها در اين راستا، استفاده از تيوب‌هاي جدارنازك به عنوان جاذب انرژي مي‌باشد. در اين پژوهش به مطالعه رفتار جذب انرژي در تيوب‌هاي چندسلولي پرداخته مي‌‌شود. ابتدا روابط تحليلي موجود براي محاسبه نيرو متوسط لهيدگي در تيوب‌هاي منشوري ساده و چندسلولي و همچنين تيوب مخروطي ساده بيان مي‌شود. سپس رابطه‌اي براي محاسبه نيرو متوسط لهيدگي در تيوب‌هاي مخروطي چندسلولي ارائه مي‌شود و رابطه تميز رفتار جدارنازك و جدارضخيم، براي تيوب‌هاي چندسلولي اصلاح گشته است. در ادامه جاذب‌هاي انرژي به كمك روش اجزا محدود در نرم‌افزارAbaqus شبيه‌سازي مي‌گردد. اين مدل‌سازي بر اساس رفتار الاستيك-پلاستيك-آسيب سازه صورت مي‌گيرد. شبيه‌سازي عددي با فرض بارگذاري شبه‌استاتيكي براي يك عضو با مقطع محيطي مربع شكل انجام مي‌شود. در گام اول نتايج عددي تغييرات بار وارده بر حسب جابجايي، با نتايج آزمايشگاهي موجود در مراجع مقايسه مي‌گردد. سپس به بررسي اثرات سلول‌ها و ضخامت تيوب در ميزان جذب انرژي و نيروي متوسط لهيدگي پرداخته مي‌شود و مقايسه نتايج عددي و تجربي بيانگر تطابق نتايج مي‌باشد. سپس به شبيه‌سازي تيوب‌هاي مخروطي ساده و چندسلولي، با زاويه رأس و ضخامت‌هاي مختلف پرداخته مي‌شود. در ادامه مشخص مي‌شود كه اولاً نتايج عددي با نتايج حاصل از رابطه تحليلي ارائه شده در اين پژوهش هم‌خواني قابل قبولي دارند؛ دوماً بكارگيري جاذب‌هاي انرژي مخروطي چندسلولي منجر به افزايش پارامتر نسبت انرژي جذب شده به وزن به ميزان 214 درصد و همچنين نسبت نيروي ميانگين به نيروي بيشينه لهيدگي به ميزان 199درصد، نسبت به جاذب انرژي منشوري ساده مي‌گردد. بنابراين استفاده از تيوب‌هاي چندسلولي به خصوص تيوب‌هاي مخروطي چندسلولي مي‌تواند جايگزين مناسبي براي جاذب‌هاي انرژي باشد كه در حال حاضر در خودروها به كار مي‌رود. واژه‌هاي كليدي: جذب انرژي، تيوب‌هاي منشوري و مخروطي چندسلولي، شبيه‌سازي المان محدود، رفتار الاستيك-پلاستيك-آسيب