17688

17688

بهينه سازي چند منظوره جاذب انرژي زاويه دار جنس ماده مركب پر شده از مواد تابعي در مقابل ضربه

كارشناسي ارشد

ماشين هاي ريلي

خرداد 1396

دكتر پريسا حسيني تهراني

راه آهن

با توجه به كاربرد هاي وسيع جاذب هاي انرژي در صنايع مختلف مانند خودرو، هوافضا و نظامي اين اجزا از اهميت بسزائي برخوردار مي باشند .در اين سازه ها براي افزايش ايمني و بهبود ارزش مچالگي ، بايد ميزان جذب انرژي افزايش و در عين حال جرم سازه كاهش يابد . در رساله ي حاضر به مطالعه ي مدلسازي - تحليلي جاذب جدار نازك هرمي از جنس ماده مركب پر شده از مواد تابعي تحت اثر ضربه پرداخته شد . ابتدا يك جاذب دو وجه هرمي از جنس فولاد كه تست تجربي از آن گرفته شده در نرم افزار آباكوس مدل شد و صحت سنجي در دوحالت بدون فوم و حاوي فوم انجام گرفت .مدل سازي ضربه توسط يك ضربه زننده كه به صورت افقي حركت ميكند صورت گرفت . سپس جنس جاذب را به ماده مركب FRP و همچنين جنس فوم را به مواد تابعي تغيير داده شد . در اين مرحله نتايج بدست آمده با نتايج اوليه مقايسه شد .در مرحله بعد با استفاده از نرم افزار متلب بهينه سازي روي جاذب انجام گرفت. نتيايج نشان ميدهد كه با افزودن فوم جذب انرژي بالاتر ميرود ، همچنين جرم جاذب در حالت ماده مركب بسيار كمتر ازجنس فلز هاي مرسوم مورد استفاده است . با تغيير جنس جاذب از فولاد به ماده مركب CFRP و همچنين استفاده از فوم مدرج تابعي ، جرم جاذب به طور ميانگين 40درصد كاهش پيدا كرد . پس از بهينه سازي انرژي جذب شده به ميزان متوسط 10 در صد افزايش يافت ، در نهايت انرژي جذب شده ويژه نسبت به حالت اوليه 25 درصد و نسبت به حالت فولادي 70 درصد افزايش يافته است .اين مقدار افزايش به دليل افزايش ميزان جذب انرژي و كاهش جرم جاذب به صورت هم زمان است .

1396/04/25

1/1/1900 12:00:00 AM

Due to the wide usage of energy absorption in various industries such as automotive, aerospace and military components are very important. In these structures to increase safety and improve crashworthiness value must increase energy absorption and at the same time reduce the mass of the structure . In the present thesis the modeling - numerical study of impact objectives composite pyramid thin-walled absorbent fillings functionally graded foam are discussed . First , a steel pyramid thin-walled absorbent that experimental tests were did on it , modeling Abaqus software and validation in two cases contain no foam and foam were used. Modeling hit by a blow (a mass cube) that was moving horizontally. The absorbent material in FRP composite and the foam into functionally graded materials have changed. At this stage, the results were compared with the initial results. In the next step, using MATLAB optimization performed on absorbent. Conclusions show that by adding foam to absorb higher energy is also much less adsorbent in composite material made of conventional metals used . . By changing the absorbent material from steel to the CFRP composite material, as well as the use of functional graded foam, the amount of adsorbent decreased by an average of 40%. After optimizing the absorbed energy, it increased by an average of 10%, eventually the absorbed energy increased by 25% compared to the original state and increased by 70%. This increase was due to increased energy absorption and reduction The absorbing mass is simultaneous.