شماره ركورد
33773
پديد آورنده
عليرضا براتيان ثاني دوين
عنوان
تحليل تجربي و عددي ضربه پذيري سازه اتصال چسبي جاذب انرژي آلومينيومي تقويت شده با كامپوزيت الهام گرفته شده از طبيعت تحت بارگذاري مايل ديناميكي و شبه استاتيكي
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي خودرو گرايش سازه و بدنه خودرو
سال تحصيل
1402
تاريخ دفاع
1404/06/26
استاد راهنما
حامد سعيدي گوگرچين
استاد مشاور
-
دانشكده
مهندسي خودرو
چكيده
با افزايش تعداد وسايل نقليه و سختگيرانهتر شدن استانداردهاي زيستمحيطي، توجه روزافزوني به بهبود ايمني برخورد و كاهش وزن خودروها در صنعت خودروسازي معطوف شده است. همچنين با رشد جمعيت و توسعه بخش حملونقل، افزايش تصادفات جادهاي منجر به بروز خسارات گسترده انساني، اقتصادي و اجتماعي گرديده است. براي حل اين مشكل، نوآوريهاي اخير در حوزه جاذبهاي انرژي، بهويژه سازههاي الهامگرفته از طبيعت، به دليل برخورداري از ايمني بالاي برخورد و كارايي وزني مطلوب، مورد توجه چشمگير پژوهشگران قرار گرفتهاند. در اين پايان نامه، يك سازه هيبريدي اتصال چسبي آلومينيوم/كامپوزيت، AHEIS ، معرفي شده كه الهامگرفته از اسكلت اسفنج دريايي Euplectella aspergillum است. اين طراحي شامل تركيب پروفيلهاي U شكل آلومينيومي با قطعات CFRP متصلشده در گوشهها به كمك چسب سازهاي ميباشد كه باعث ميشود كامپوزيت از الگوي خردشدگي پايدار و قابل پيشبيني قاب فلزي تبعيت كند. عملكرد ضربهپذيري AHEIS بهصورت تجربي و عددي تحت بارگذاري مايل شبهاستاتيكي و ديناميكي در زواياي 10، 15، 20، 25 و 30 درجه مورد بررسي قرار گرفت. يك مدل عددي در نرمافزار اجزا محدود LS_DYNA ايجاد گرديد. در اينجا هدف از شبيهسازي عددي طراحي سازه بهگونهاي است كه رفتار مطلوب جذب انرژي پيش از آسيب در اتصال و بدون كمانش ناهمگون سازه محقق گردد. شاخصهاي جذب انرژي شامل جذب انرژي ، جذب انرژي ويژه ، بالاترين نيروي له¬شدگي ، نيروي متوسط له شدگي و بازده نيروي له شدگي ، در 115 نمونه طراحي براي بارگذاري شبه استاتيكي و 85 نمونه براي بارگذاري ديناميكي مورد ارزيابي قرار گرفتند. نتايج اين پايان نامه، اثربخشي هندسه الهام گرفته شده از طبيعت و استفاده از چسب در سازههاي تركيبي فلز/كامپوزيت را اثبات كرده و پتانسيل بالاي اين رويكرد را براي كاربرد در سامانههاي پيشرفته مديريت ضربه خودرو برجسته ميسازد
تاريخ ورود اطلاعات
1404/07/13
عنوان به انگليسي
Experimental and Numerical Crashworthiness Analysis of Adhesively-Bonded Bio-Inspired Composite Reinforced Aluminum Energy-Absorbing Structure under Oblique Dynamic and Quasi-Static Loading
تاريخ بهره برداري
9/17/2026 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
عليرضا براتيان ثاني دوين
چكيده به لاتين
With the increasing number of vehicles and the tightening of environmental standards, growing attention has been directed toward improving crash safety and reducing vehicle weight in the automotive industry. In addition, population growth and the expansion of the transportation sector have led to an increase in road accidents, resulting in significant human, economic, and social losses. To address this challenge, recent innovations in energy absorbers particularly bio-inspired structures have gained considerable interest among researchers due to their superior crash safety and favorable weight efficiency. In this thesis, a novel adhesively bonded aluminum/composite hybrid structure, termed AHEIS, inspired by the skeletal framework of the marine sponge Euplectella aspergillum, is introduced. The design integrates U-shaped aluminum profiles with corner-bonded CFRP components using structural adhesive, enabling the composite to follow the stable and predictable crushing pattern of the metallic frame. The crashworthiness performance of AHEIS was investigated experimentally and numerically under oblique quasi-static and dynamic loadings at inclination angles of 10°, 15°, 20°, 25°, and 30°. A finite element model was developed in LS-DYNA, aiming to optimize the structure so that effective energy absorption occurs prior to joint failure and without undesirable global buckling. Energy absorption indicators, including total energy absorption (EA), specific energy absorption (SEA), maximum crushing force (MFC), initial peak force (IPF), mean crushing force (MCF), and crushing force efficiency (CFE), were evaluated for 115 quasi-static and 85 dynamic test configurations. The findings of this thesis confirm the effectiveness of the bio-inspired geometry and adhesive bonding in metal/composite hybrid structures, highlighting the high potential of this approach for application in advanced automotive crash management systems.
كليدواژه هاي فارسي
جاذب انرژي , الهام از طبيعت , سازههاي فلز/كامپوزيت , اتصالات چسبي , بارگذاري ديناميكي مورب
كليدواژه هاي لاتين
Energy absorber , Bio-inspired design , ; Aluminum/composite hybrid structures , Adhesive joints , Oblique dynamic loading
Author
Alireza Baratian Sani Devin
SuperVisor
Hamed Saeidi Googarchin