شماره ركورد
34406
پديد آورنده
سام الدين حيدري
عنوان
بررسي تجربي و عددي جاذب انرژي اتصال چسبي چندسلولي هيبريد الهام گرفته از طبيعت تحت بارگذاري محوري شبهاستاتيكي و ديناميكي
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي خودرو - سازه و بدنه خودرو
سال تحصيل
1401
تاريخ دفاع
1404/07/26
استاد راهنما
دكتر حامد سعيدي گوگرچين
استاد مشاور
-
دانشكده
مهندسي خودرو
چكيده
در حالي كه صنعت خودرو با سرعت چشمگيري در حال گسترش است، تأمين ايمني در تصادفات به يكي از اولويتهاي اساسي مهندسي تبديل شده است. سازههاي جذبكننده انرژي (كه بهعنوان اجزاي فداشونده عمل ميكنند) با جذب انرژي تصادف، از انتقال بار زياد به سرنشينان جلوگيري ميكنند و عملكرد آنها به هندسه و جنس ماده وابسته است. الزامات محيط زيستي موجب گرايش فزاينده به استفاده از مواد سبكوزن، بهويژه كامپوزيتهاي پيشرفته شده است، در حالي كه ساختارهاي الهامگرفته از طبيعت عملكرد بهتري از نظر بازده جذب انرژي و پايداري تغييرشكل نسبت به طرحهاي سنتي نشان ميدهند. استفاده از ساختارهاي الهامگرفته از طبيعت همراه با تركيبهاي هيبريدي فلز/كامپوزيت (مانند آلومينيوم/ كامپوزيت فيبر كربن) بهدليل تركيب تغييرشكل تدريجي فلز و استحكام ويژه كامپوزيت، به گزينهاي مؤثر تبديل شدهاند. در اين پژوهش يك ساختار چندسلولي هيبريدي اتصال چسبي الهام گرفته شده اسفنج شيشهاي دريايي بطور تجربي و عددي مورد مطالعه قرارگرفت. آزمايشات تجربي برروي نمونه هاي هيبريد ساخته شده به روش لايه گذاري دستي و با قالب هاي ساخته شده به روش پرينت سه بعدي، با بارگذاري محوري شبه استاتيكي انجام گرفت و نمودار نيرو-جابجايي و پارامترهاي جذب انرژي با مدلسازي عددي در نرم افزار LS-DYNA مقايسه شد و پس از صحت سنجي نتايج شبيه سازي، مطالعه پارامتريك برروي تعداد لايههاي كامپوزيت،ضخامت كامپوزيت و زاويه لايه چيني كامپوزيت انجام شد. نتايج نشان ميدهد كه با طراحي بهينه لايهبندي و هندسه، ساختارهاي هيبريدي در نمونههاي چهارلايه با توالي لايههاي متقاطع [0,90] و [90,0] همزمان چينخوردگي تدريجي و ثبات تغييرشكل را حفظ كرده و نسبت به جاذبهاي تك جنس انرژي بيشتري بهازاي واحد وزن جذب ميكنند. زاويه و توالي لايهها بهطور قابلتوجهي مكانيزم شكست و انرژي جذبشده را تحتتأثير قرار ميدهند.
تاريخ ورود اطلاعات
1404/10/28
عنوان به انگليسي
Experimental and Numerical Investigation Of Adhesively Bounded Bio Inspired Multicellular Composite/Aluminum Hybrid Energy Absorber Under Quasi-Static and Dynamic Loads
تاريخ بهره برداري
1/16/2027 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
سام الدين حيدري
چكيده به لاتين
While the automotive industry is expanding at a remarkable pace, ensuring safety in collisions has become a fundamental engineering priority. Energy-absorbing structures (which act as sacrificial components) prevent excessive load transfer to occupants by absorbing crash energy, and their performance depends on geometry and material properties. Environmental requirements have led to an increasing trend towards the use of lightweight materials, particularly advanced composites, while nature-inspired structures demonstrate superior performance in terms of energy absorption efficiency and deformation stability compared to traditional designs. The use of nature-inspired structures, combined with metal/composite hybrid combinations (such as aluminum/carbon fiber composite), has become an effective solution due to the combination of the gradual deformation of metal and the specific strength of the composite. In this research, an adhesively bonded hybrid multi-cell structure inspired by the sea glass sponge was studied experimentally and numerically. Experimental tests were conducted on hybrid specimens manufactured by hand lay-up using 3D-printed molds, under quasi-static axial loading. The force-displacement diagrams and energy absorption parameters were compared with numerical modeling in LS-DYNA software. After validating the simulation results, a parametric study was performed on the number of composite layers, composite thickness, and composite layup angle. The results indicate that with optimized layering and geometry, the hybrid structures in four-layer specimens with cross-ply sequences [0,90] and [90,0] simultaneously maintained gradual folding and deformation stability, and absorbed more energy per unit weight than single-material absorbers. The ply angle and sequence significantly influenced the failure mechanism and absorbed energy.
كليدواژه هاي فارسي
جاذب انرژي , هيبريد , آلومينيوم-كامپوزيت فيبركربن , الهام گرفته از طبيعت
كليدواژه هاي لاتين
Energy Absorber , Hybrid , Aluminum/Carbon Fiber Composite , Bio-Inspired
Author
Samodin Heydari
SuperVisor
Hamed Saeedi Gogarchin