14006

14006

تحليل جذب انرژي سازه با مقطع دايره‌اي و تكيه‌گاه الاستيك-پلاستيك در بارضربهاي محوري ناشي از تصادف با استفاده از معيار آسيب نرم

دكتري

مهندسي خودرو

بهمن ماه 1393

بهمن ماه 1393

دكتر جواد مرزبان راد

خودرو

چكيده سازه‌هاي جدار نازك امروزهبه عنوان جاذب‌هاي انرژي در سازه خودروبه صورت گسترده مورد استفاده قرار مي‌گيرند، تاكنون محققان زيادي به مطالعه رفتار اين جاذب‌ها در هنگام اعمال ضربه پرداخته‌اند، مطالعه جذب انرژي و بيشينهنيروي ضربه بخش اصلي اين تحقيقات را تشكيل مي‌دهد، ميزان جذب انرژي و مقدار بيشينهنيروي ضربه در اين سازه‌ها به پارامترهاي زيادي مانند شرايط مرزي، نرخ كرنش، تاريخچه بارگذاري،هندسه و انرژي ورودي (وزن و سرعت ضربه زننده) وابسته است، در اين رساله رفتار يك جاذب با مقطع دايره‌اي هنگام اعمال ضربه محوري مورد بررسي قرار مي‌گيرد، بر خلاف تحقيقات گذشته كه رفتار جاذب با گذاشتن تكيه‌گاه صلب مورد بررسي قرار گرفتهاست، در اين رساله تكيه‌گاه به صورت الاستيك و پلاستيك مدل‌سازي خواهد شد و رفتار جاذب‌ با داشتن اين نوع تكيه‌گاه مورد مطالعه قرار مي‌گيرد. از سه نوع روش آزمايشگاهي، نظري و عددي براي انجام اين رساله استفاده شده است.در اين رساله به منظور مطالعه آزمايشگاهي رفتار جاذب انرژي با مقطع دايره‌اي با تكيه‌گاه الاستيك و پلاسيتك ابتدا دستگاه آزمون ديناميكي ارابه‌اي ساخته شد، سپس جاذب‌هاي از يك جنس با طول‌هاي مختلف تحت سرعت‌هاي متفاوت تحت بار محوري ديناميكي قرار گرفت. پس از انجام آزمايش‌ها و استخراج داده‌ها، مدل نظري با در نظر گرفتن اثر كارسختي و نرخ كرنش استخراج و نتايج اين مدل نظري با نتايج آزمايشگاهي مورد ارزيابي قرار گرفت. با توجه به هزينه بالاي آزمايش‌ها، زمانبر بودن آن‌ها و استفاده از فرضيات ساده كننده به منظور مدل‌سازي ماده در استخراج مدل نظري، در اين رساله مدل عددي با در نظر گرفتن خصوصيات كامل ماده و معيار آسيب نرم ايجاد مي‌گردد، تا پس از صحه‌گذاري نتايج آن با نتايج آزمايشگاهي باعث كاهش هزينه و زمان در انجام مطالعه بر روي اين نوع جاذب ها شود.نتايج بدست آمده نشان مي‌دهد كه كاهش سختي و ميرايي تكيه‌گاه بر روي رفتار ديناميكي جاذب‌هاي انرژي تاثير دارد و مي‌تواند باعث كاهش نيروي بيشينه، كاهش ميزان جذب انرژي و كاهش بازده نيرو ضربه شود. همچنين در اين رساله نشان داده شد كه در نظر نگرفتن كارسختي و نرخ كرنش در معادلات نظري مي‌تواند پيش‌بيني بهتري در محاسبه پارامترهاي اصلي جاذب هاي انرژي ارائه دهد. واژه‌هاي كليدي:جاذب‌هاي انرژي، تكيه‌گاه الاستيك و پلاستيك، معيار آسيب نرم، انرژي جذب شده