کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
10133770 1645600 2018 48 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Dynamic behavior of circular ring impinging on ideal elastic wall: Analytical model and experimental validation
ترجمه فارسی عنوان
رفتار دینامیکی حلقه دایره ای که بر روی دیوار الاستیک ایده آل تاثیر می گذارد: مدل تحلیلی و اعتبار سنجی آزمایشی
کلمات کلیدی
حلقه دایره ای سبک نازک، ضربه، دیوار الاستیک ایده آل، ضریب بازنشستگی، تعداد برخورد ها، زمان بازنشستگی،
ترجمه چکیده
رفتار دینامیکی گذرا یک حلقه دایره ای با ضخامت نازک الاستیک با سرعت کم بر روی دیوار الاستیک ایده آل از طریق روش تحلیلی، شبیه سازی عددی و مشاهده آزمایشی مورد بررسی قرار می گیرد. حرکت حلقه دایره ای به وسیله جابه جایی جسم سفت و جابجایی آن ها به دست می آید و این به دلیل چندین ارتعاشات مودال درجه پایین است، در حالی که معادلات حاکم برای مرحله حرکت محدود و مرحله حرکت آزاد با استفاده از روش لاگرانژ مشتق می شوند. در نتیجه تمامی فرآیند برخورد و فرسایش، با حل معادلات حاکم بر دو مرحله حرکت به طور متناوب، ارزیابی می شود. نتایج تحلیلی نشان می دهد که ضریب بازنشستگی، تعداد برخورد ها و زمان بازپرداخت غیرمستقیم وابسته به نسبت سفتی دیوار الاستیک به حلقه دایره ای، سرعت اولیه اولیه غیرمجاز و نسبت ضخامت حلقه به شعاع متوسط . شبیه سازی های عددی و آزمایش های تجربی برای اعتبار سنجی کاربرد و دقت رویکرد تحلیلی انجام شده و پدیده برخورد چندگانه بین حلقه دایره ای و دیوار الاستیک برای نسبت سفتی بزرگ مورد تایید قرار گرفته است. این اثر نشان دهنده تاثیر قابل توجهی از ارتعاش الاستیک در برخورد و بازخوانی رفتار اجزای الاستیک است و می تواند انتخاب مواد و سختی در طراحی ضربه قابل اعتماد باشد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی مکانیک
پیش نمایش مقاله
رفتار دینامیکی حلقه دایره ای که بر روی دیوار الاستیک ایده آل تاثیر می گذارد: مدل تحلیلی و اعتبار سنجی آزمایشی
چکیده انگلیسی
The transient dynamic behavior of an elastic thin-walled circular ring with low velocity impinging on an ideal elastic wall is investigated through analytical approach, numerical simulation and experimental observation. The motion of circular ring is approximated by the rigid-body displacement and those due to a few low-order modal vibrations, while the governing equations for the constrained motion stage and free motion stage are derived by employing the Lagrange procedure. The whole collision and rebounding process is then evaluated by solving the governing equations of two motion stages alternately. Analytical results illustrate that the coefficient of restitution, number of collisions and non-dimensional rebounding time are all dependent on the stiffness ratio of the elastic wall to the circular ring, the non-dimensional initial velocity and the ratio of the ring thickness to average radius. Numerical simulations and experimental tests were carried out to validate the applicability and accuracy of the analytical approach, and the multiple collisions phenomenon between the circular ring and elastic wall for large stiffness ratio is validated. This work reveals the remarkable influence of elastic vibration on the collision and rebounding behaviors of elastic components and could guide the selection of materials and stiffness in crashworthiness design.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: International Journal of Impact Engineering - Volume 122, December 2018, Pages 148-160
نویسندگان
, , , , ,