6714

6714

شبيه‌سازي اثر حوزه تنشي مختلف بر يك استوانه مشبك توخالي

كارشناسي

مواد و متالورژِي

1399

دكتر مهدي ديواندري - دكتر باقر محمدصادقي

1399/01/18

مواد و متالورژِي

Simulation of the Effect of Different Types of Stress Areas on a Hollow Structural Cylinder

چكيده امروزه مواد با نسبت استحكام به وزن بالا و جذب انرژي مناسب، در كانون توجه محققان است. مواد با ساختار مشبك به خوبي مي‌توانند اين نياز را پاسخگو باشند. شبيه‌سازي يكي از راه‌هايي است كه در رسيدن به ساختاري بهينه از لحاظ خواص مكانيكي كمك مي‌كند. اين پژوهش بر روي يك استوانه مشبك، با ضخامت هاي بازوي متفاوت، انجام شده است به اين صورت كه ابتدا سه استوانه‌ي مشبك ، با بازوهايي با سطح مقطع مربعي و ضخامت‌هاي 3 ميليمتر، 4 ميليمتر و 5 ميليمتر و با چگالي نسبي به ترتيب 15، 25 و 35 درصد بدون فيلت ، طراحي شده‌است. سپس بر روي آن‌ها آزمايش‌هايي با اعمال تنش فشاري، تنش پيچشي و تنش برشي با نرخ كرنش ثابت به صورت شبيه‌سازي عددي صورت پذيرفت. در آزمايش فشار، جابجايي حداكثري 10 ميليمتر در نظر گرفته شده و نتايج تا نقطه‌ي گلويي بررسي شد. در آزمايش پيچش، زاويه‌ي بيشينه‌ي پيچش، 1 راديان در نظر گرفته شده و فرض شد تا پايان اين مقدار زاويه‌ي پيچش شكست رخ نمي‌دهد. در آزمايش برش ساده، ميزان جابجايي بيشينه در راستاي محور موازي با سطح نمونه‌ها، 25 ميليمتر در نظر گرفته شده و فرض شد تا پايان اين مقدار جابجايي شكست رخ نمي‌دهد.لازم به ذكر است در اين شبيه‌سازي از داده‌هاي آزمايش كشش آلومينيوم سري EN AB46100 استفاده شده‌است. پس از شبيه‌سازي مشاهده شد از لحاظ جذب انرژي در آزمايش فشار، پيچش و برش به ترتيب براي استوانه با ضخامت بازوي 3 ميليمتر: 51، 496، 348 ژول و براي استوانه با ضخامت بازوي 4 ميليمتر : 437، 1221، 730 ژول و براي استوانه با ضخامت بازوي 5 ميليمتر : 863، 2527، 1321 ژول، انرژي جذب مي‌شود. كلمات كليدي: ساختار مشبك، استوانه مشبك ، شبيه‌سازي عددي، تنش فشاري، تنش پيچشي، تنش برشي ساده.

شبيه سازي - بررسي عددي