کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
5016072 1464964 2017 16 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Experimental and numerical investigation into axial compressive behaviour of thin-walled structures filled with foams and composite skeleton
ترجمه فارسی عنوان
بررسی تجربی و عددی رفتار فشاری محوری سازه های نازک دیواره پر شده با فوم و اسکلت کامپوزیتی
کلمات کلیدی
خرابی لوله های نازک دیواره، فوم آلومینیوم، کامپوزیت تقویت شده فیبر کربن،
ترجمه چکیده
در این مطالعه ویژگی های شکست ضربه پذیری لوله آلومینیومی دایره ای که به صورت داخلی با یک اسکلت کامپوزیتی و فوم های آلومینیومی تحت بار خرد کننده محوری شبه استاتیک تقویت شده است، مورد بررسی قرار گرفت. برای یک مقایسه تطبیقی، یک لوله خالی و لوله با تک تقویت (فوم آلومینیوم یا اسکلت کامپوزیت) نیز آزمایش شده است. الگوهای تغییر شکل و چندین پارامتر کلیدی مرتبط با مقاومت مصالحه این سازه ها مورد بررسی و مقایسه قرار گرفتند. نتایج تجربی نشان داد که طراحی پیشنهادی بهترین ویژگی جذب انرژی را ارائه می دهد و جذب انرژی ویژه در مقایسه با لوله خالی 32٪ افزایش یافته است. به منظور کشف مکانیسم های افزایش جذب انرژی، اسکلت کامپوزیت و لوله پر شده با فوم های جدا شده آزمایش شده اند و تعامل قوی بین فوم ها و اسکلت ها به سهولت قابل توجهی در جذب کل انرژی می باشد. علاوه بر این، مدل های عددی براساس روابط سازنده مواد مختلف ساخته شده و با نتایج تجربی تأیید شده است. مطالعات پارامتری بیشتر برای بررسی تأثیر ضخامت لوله، ضخامت اسکلت و چگالی فوم در قابلیت ضربه دهی انجام شد. مشخص شده است که ضخامت لوله برای تأثیرگذاری بر قابلیت ضربه، اهمیت بیشتری برای بهینه سازی ساختاری دارد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی مکانیک
پیش نمایش مقاله
بررسی تجربی و عددی رفتار فشاری محوری سازه های نازک دیواره پر شده با فوم و اسکلت کامپوزیتی
چکیده انگلیسی
This study investigated crashworthiness characteristics of a circular aluminum tube internally reinforced with a composite skeleton and aluminum foams subjected to quasi-static axial crushing load. For a comparative purpose, an empty tube and tubes with single reinforcement (aluminum foams or composite skeleton) were tested as well. The deformation patterns and several key parameters related to the crashworthiness of these structures were investigated and compared. The experimental results showed that the proposed design offered the best energy absorption characteristics, and the specific energy absorption increased by 32% compared to the empty tube. In order to explore the mechanisms of enhancement in energy absorption, the composite skeleton and the tube filled with separated foams were tested, and the strong interaction between foams and the skeleton has been found to have a very remarkable contribution to total energy absorption. Additionally, numerical models were built based on different material constitutive relationships and validated by experimental results. Further parametric studies were performed to investigate the effects of tube thickness, skeleton thickness and foam density on crashworthiness. It is found that tube thickness is more important to affecting crashworthiness, which provides a basis for structural optimization.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: International Journal of Mechanical Sciences - Volume 122, March 2017, Pages 104-119
نویسندگان
, , , , , ,