15906

15906

حل عددي و تجربي جذب انرژي تغيير شكل برشي در سازه‌هاي جدار نازك تحت بار ضربه‌اي محوري با استفاده از معيار آسيب نرم

كارشناسي ارشد

سازه و بدنه

اسفند 1394

اسفند 1394

دكتر جواد مرزبان راد

خودرو

چكيده در اين پايان‌نامه جذب انرژي تغيير شكل برشي بصورت آزمايشگاهي در سازه‌هاي جدار نازك تحت بار ضربه‌اي محوري انجام و پس از آن حل عددي با استفاده از معيار آسيب نرم صورت پذيرفت. هنگام اعمال بار ضربه‌اي، لوله آلومينيومي جدار نازك با كمك ابزار برشي چند پره به صورت كنترل‌شده از چندين نقطه به طور همزمان پاره و گلبرگ‌هاي ايجاد‌شده حين فرآيند پارگي به وسيله منحرف‌كننده به منظور جذب انرژي بيشتر خم مي‌شوند. بدين منظور در ابتداي پروژه، ابزارهاي برشي ويژه‌اي با اشكال هندسي مختلف طراحي و ساخته شد. سپس اقدام به تهيه و تجهيز دستگاه انجام آزمون ضربه ارابه‌اي نموده و آزمايش‌ها با توجه به امكانات موجود انجام و داده‌ها توسط يك داده‌نگار جمع‌آوري شد. پس از آن مدلسازي عددي كار به كمك نرم افزار آباكوس و با استفاده از معيار آسيب جامع هوپيترا انجام شد. حل تحليلي فرآيند برش با در نظر گرفتن نرخ‌هاي اتلاف انرژي جديد و اصلاح نرخ‌هاي قبلي و همچنين حساسيت فرآيند به نرخ كرنش صورت گرفت. نتايج حاصله از حل عددي و تحليلي با نتايج آزمايشگاهي مقايسه و انطباق خوبي بين آنها برقرار شد و مدل عددي و رابطه تحليلي معتبر گرديدند. مودهاي برشي و لهيدگي با يكديگر مقايسه شدند و پارامترهاي مؤثر در جذب انرژي همانند نيروي محوري بيشينه، جذب انرژي ويژه و بازده نيرو مورد بررسي قرار گرفتند. در خصوص نقش ضخامت و طول‌هاي مختلف لوله، سرعت‌هاي متفاوت برخورد و ابزار با هندسه‌هاي گوناگون بر روي فرآيند جذب انرژي هنگام ضربه تحقيق شد. نتايج نشان داد كه فرآيند پارگي بر خلاف لهيدگي قابل پيش‌بيني، كنترل‌پذير، پايدار و پيوسته مي‌باشد. نيروي بيشينه كمتر، حساسيت كمتر به نرخ كرنش، بازده نيروي بالاتر از ديگر خصوصيات بارز پارگي با ابزار برش نسبت به له‌شدن بين دو صفحه تخت است. واژه‌هاي كليدي: ضربه، سازه مدور جدار نازك، پارگي، ابزار برشي چند پره، جذب انرژي