کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
5021465 1469369 2017 33 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Theoretical investigation on impact resistance and energy absorption of foams with nonlinearly varying density
ترجمه فارسی عنوان
بررسی های نظری بر مقاومت ضربه و جذب انرژی فوم با تراکم غیرخطی متفاوت
کلمات کلیدی
فوم رفتار ضربه، مدل سازی تحلیلی، فوم درجه بندی شده فوم
ترجمه چکیده
در مقایسه با فومهای سنتی یکنواخت، فوم چگالی دارای مقاومت بیشتری نسبت به مقاومت و ظرفیت جذب انرژی است. به منظور بهره برداری از پتانسیل کامل خود را برای عملکرد پویایی بهبود یافته، مشخصات تراکم باید به درستی طراحی شده است. با این حال، اثر پروفیل شیب غلتکی تراکم بر مقاومت به ضربه و ویژگی جذب انرژی هنوز مشخص نیست. هدف از این مقاله بررسی واکنش پویای یک میله فوم درجه بندی شده غیر تراکمی که به وسیله یک پرتابه جرم محسوب می شود، بررسی شده است. تراکم در شاخ فوم در امتداد جهت طولی در یک شکل قدرت قانون متفاوت است و اثر کوپلینگ گرادیان تراکم بر خواص مواد میله های فوم در نظر گرفته شده است. هر دو گرادیان چگالی منفی و مثبت مورد بررسی قرار می گیرند. استرسهای پویا در انتها و پشتوانه ها به پایان می رسد و ظرفیت جذب انرژی برای نمایندگان مختلف قدرت قانون مقایسه می شود. مدل غالب خطی در حال حاضر می تواند در مدل گرادیان خطی قبلی، زمانی که معادله برابر با 1 باشد، دژنراسیون کند. برای اعتبارسنجی تحلیل تئوری، شبیه سازی عنصر محدود نیز انجام می شود و توافق خوب به دست می آید. نتایج نشان می دهد که مقاومت مصالح و ظرفیت جذب انرژی میله ی فوم را می توان با استفاده از پروفیل های غیرخطی مناسب تراکم دار بهبود داد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی (عمومی)
پیش نمایش مقاله
بررسی های نظری بر مقاومت ضربه و جذب انرژی فوم با تراکم غیرخطی متفاوت
چکیده انگلیسی
Compared with traditional uniform foams, the density-graded foam exhibits more excellent impact resistance and energy absorption capacity. In order to exploit its full potential for improved dynamic performance, the density profile should be designed properly. However, the effect of the nonlinear density gradient profile on the impact resistance and energy absorption characteristics is still unclear. The aim of this paper is to study the dynamic response of a nonlinear density-graded foam rod impinged by a mass projectile. The density in the foam rod varies along the longitudinal direction in a power-law exponent form and the coupling effect of density gradient on material properties of foam rods is taken into account. Both the negative and positive density gradients are investigated. The dynamic stress at the impinging and support ends and the energy absorption capacity for different power-law exponents are compared. The present nonlinear gradient model can be degenerated into the previous linear gradient model when the exponent is equal to 1. To validate the theoretical analysis, the finite element simulation is also carried out and a good agreement is achieved. The results indicate that the impact resistance and energy absorption capacity of the foam rod can be improved by using proper nonlinear density-graded profiles.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Composites Part B: Engineering - Volume 116, 1 May 2017, Pages 76-88
نویسندگان
, , , , ,