16264

16264

بهينه سازي توپولوژي جاذب انرژي استوانه اي جدارنازك فلزي با هسته پليمري

كارشناسي ارشد

طراحي سازه و بدنه

مهر ماه 1395

دكتر جواد مرزبان راد

خودرو

چكيده در اين پايان¬نامه، رفتار لهيدگي استوانه جدار نازك با هسته پليمري مورد بررسي قرار گرفته و بهينه¬سازي توپولوژي به منظور افزايش جذب انرژي انجام شده است. در بخش اول رفتار لهيدگي استوانه جدار نازك با هسته پليمري در برابر بارمحوري شبه¬استاتيكي و ديناميكي از طريق آزمايش¬هاي تجربي و شبيه¬سازي عددي بررسي ¬شد، سپس در بخش دوم بهينه¬سازي توپولوژي به‌منظور كاهش وزن توأم با افزايش يا ثابت ماندن جذب انرژي در برابر بارمحوري انجام گرفت. استوانه¬ جدار¬نازك با هسته پليمري فرض شده در بخش اول از جنس آلياژ آلومينيوم 7075، در بخش دوم آلياژ آلومينيوم 6061 و براي هر دو، پليمر پلي-اورتان به عنوان هسته در نظر گرفته شد. مشخصه¬هاي جذب انرژي نمونه¬ها از منحني نيرو-جابجايي در بارگذاري¬هاي تجربي استخراج و با شبيه¬سازي عددي حاصل از نرم¬افزار آباكوس مقايسه شد كه نتايج، تطابق نسبتاً خوبي باهم داشتند. به‌منظور بهينه¬سازي توپولوژي از نرم‌افزار آباكوس استفاده شده است. براي اين منظور نمونه¬هاي مدنظر تحت بارگذاري شبه¬استاتيكي و ديناميكي شبيه¬سازي عددي شدند، سپس اين نمونه¬ها تحت بهينه¬سازي توپولوژي قرار گرفتند. نهايتاً مقايسه ميان نمونه¬هاي اوليه و توپولوژي شده انجام شد، اين بررسي و مقايسه آن نشان داد كه بهينه¬سازي توپولوژي كاهش وزن توأم با ثابت نگه-داشتن جذب انرژي نمونه¬ها را حاصل كرده است. واژه‌هاي كليدي: آباكوس، استوانه ¬جدارنازك، بهينه¬سازي توپولوژي، بارگذاري ديناميكي، جذب انرژي، هسته پليمري

1395/10/22

1/1/1900 12:00:00 AM

Abstract: In this thesis, the crushing thin-walled tube with polymeric core has been studied an​d topology optimization in order to increase the energy absorption is done.The first aim of this thesis was to investigate the structural response an​d resulting energy absorbing performance of the thin-walled tube with polymeric core subjected to quasi static an​d dynamic axial loading with experimental test, Then in the second part of topology optimization for weight loss coupled with increased o​r stable energy absorption was carried out against axial load. thin-walled tube assume in the first part of 7075 aluminum alloy, aluminum alloy in the second part of 6061 an​d for both, is a polyurethane polymer. In this work, with simulating the thin-walled tube with Polymeric core in appropriate ABAQUS software. Effect of impact an​d quasi loading will be investigated. The amount of energy absorption, the specific energy absorption an​d mean crush force have been calculated for wide variety of dimensions an​d results is compared with experimental results. There is a goodish agreement between simulation an​d experimental results. ABAQUS software is used for topology optimization. For this purpose, samples were taken under static load an​d dynamic numerical simulation, then the specimens were topology optimization. Finally, a comparison between samples was carried out, study an​d comparison showed that the topology optimization of weight loss combined with constant energy absorption has obtained samples Keywords: thin-walled tube with Polymeric core, Energy absorbtion, Quasi-static an​d dynamic load, Abaqus, Topology Optimiza