22017

22017

تحليل تجربي رفتار جذب انرژي در سازه جدار نازك مخروطي چند سلولي اتصال چسبي

كارشناسي ارشد

سازه بدنه خودرو

1395

1398/08/29

دكتر محمدحسن شجاعي فرد - دكتر حامد سعيدي گوگرچين

خودرو

با افزايش روز افزون خودروها و افزايش مصرف سوخت در دنيا از يك سو و و افزايش تصادفات از سوي ديگر منجر به نياز به كاهش وزن خودروها و موازي با آن افزايش استانداردهاي ايمني شده است. در راستاي نياز به كاهش وزن محققان راه‌هاي مختلفي ارائه نموده اند كه جايگزين نمودن فولاد با مواد سبك تر در ساخت خودرو از جمله آن‌ها‌ مي‌باشد. همچنين در راستاي ايمن نمودن خودروها تلاش گسترده اي به خصوص در جلوگيري از انتقال نيروي تصادف به سرنشينان خودرو صورت گرفته است. بدين منظور در اين پژوهش جاذب‌هاي انرژي مورد انتخاب قرار گرفته و رفتار جاذب‌هاي مخروطي با جنس آلومينيوم كه به صورت چند سلولي ساخته شده است مورد بررسي قرار مي‌گيرد. از آن‌جا كه ساخت اين سازه‌ها با اتصالات پيچ، پرچ يا جوش به سختي صورت مي‌گيرد يا ناممكن است، از اتصالات چسبي بهره پرفته شده است. بخش شبيه‌سازي عددي در اين پژوهش به وسيله FEM در نرم‌افزار Abaqus صورت گرفته است و پس از اشاره به شرايط و نحوه ساخت نمونه‌ها و معرفي ورق مناسب موجود در بازار ايران، جهت ساخت جاذب‌هاي انرژي براي تست‌هاي آزمايشگاهي، مقايسه‌اي بين نتايج حاصل از داده‌هاي تجربي و عددي صورت گرفته است. پژوهش حاضر نشان مي دهد با استفاده از چسب Araldite 2015 و ورق آلياژ آلومينيومي 3105 با مخروطي شدن به خصوص در مخروط‌هاي تك‌سلولي جذب انرژي در حالت 3 درجه نسبت به صفر درجه حدود 6 درصد و 5 درجه نسبت به 3 درجه حدود 15 درصد افزايش پيدا كرده در حالي‌كه افزايش انرژي جذب شده ويژه چنين افزايشي را به همراه نداشته است. همچنين با افزودن سلول بازدهي لهيدگي نيز افزايش مي ‌يابد و بهترين بازدهي لهيدگي در مخروط 3 درجه 1×3 با حدود 35 درصد بازدهي با تست عددي به دست آمده است.

1399/03/13

Experimental investigation of energy absorption behavior in adhesively bonded tapered multi-celled thin-walled structure

6/2/2020 12:00:00 AM

Nowadays, by increasing the number of cars and fuel consumption in the world on the one hand and increasing in accidents on the other hand, it has led to the need to reduce the weight of cars and safety standards in parallel. Researchers suggest a number of ways to reduce weight, including replacing steel with lighter materials. Extensive efforts have also been made to secure vehicles, especially to prevent the transmission of accidents force to occupants. For this purpose, in this study, energy absorbers are selected and then the behavior of aluminum tapered multi-cell is investigated. Since the construction of these structures is difficult or impossible with screw, rivet or weld joints, adhesive joints have been used. The numerical simulation section of this study was performed by Finite Element Methods (FEM) in Abaqus software. The conditions and method of making samples in the following of introducing the appropriate sheet available in Iran market, to fabricate energy absorber for experiemental and numerical tests is reffered. A comparison between the results of experimental data and the result of FE methods has been created. The present study shows energy absorption of structures that fabricate by Araldite 2015 adhesive and 3105 aluminum alloy sheets with tapering, especially in single-cell tapers, increased by about 6% in the case of 3 degrees compared to 0 degree angles and about 15% by 5 degrees compared to 3 degrees. However, the increase in energy absorption has not led to such an increase in Specific Energy Absorption (SEA). Also, by addition of cells, the Crush Force Efficiency (CFE) increases and the best CFE performance is obtained in the 3×1 with 3-degree angle taper with about 35% efficiency.