بررسی عددی و تجربی جذب انرژی سازه مخروط ناقص چندلایه آلومینیوم- کامپوزیت تحت بارگذاری محوری

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده مکانیک، صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران

2 دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی

3 هیات علمی، گروه پژوهشی انرژی‌های تجدیدپذیر، پژوهشگاه نیرو، تهران، ایران

چکیده

ایمنی غیرعامل مهم ترین بخش محافظت از جان سرنشینان در تصادفات و برخوردها در موضوع ایمنی خودرو هاست. جعبه تصادف یکی از اساسی ترین بخش های ایمنی غیرعامل در خودرو است و انتظار بر این است که توانایی جذب انرژی جنبشی در تصادفات طولی را داشته باشد تا بتواند در محدوده‌ای ایمن، آسیب به سرنشینان را به حداقل برساند. با وجود به کارگیری انواع اشکال هندسی و مواد در ساخت جعبه تصادف، سازه های مخروطی و آلومینیوم توجه های بسیاری را به خود جلب کرده اند. در این پژوهش سازه های مخروطی آلومینیومی و آلومینیوم-کامپوزیت تحت بارگذاری شبه استاتیک در آزمایش تجربی و شبیه سازی عددی بررسی شد که نتایج حاکی از افزایش تا سه برابری جذب انرژی ویژه، نیروی حداکثر و نیروی میانگین سازه های آلومینیومی با به کارگیری الیاف شیشه– اپوکسی در تقویت سازه آلومینیومی بود. همچنین الیاف شیشه- اپوکسی علاوه بر خواص مکانیکی خود به دلیل به کار گیری زوایای لایه چینی 0 و 90 توانستند عملکردی عالی در پوشش نقایص ساخت سازه آلومینیومی و راهنمایی مقطع به مقطع تخریب از خود نشان دهند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Numerical and experimental study of energy absorption of laminated aluminum-composite conical frustum structures under axial loading

نویسندگان [English]

  • Afshin Tafazoli 1
  • Masood Asgari 2
  • Aidin Ghaznavi 3
1 Faculty of Mechanical Engineering, K.N. Toosi University of Technology, Tehran, Iran
2 هیات علمی
3 Professor (Assistant), Niroo Research Institute (NRI), Tehran, Iran
چکیده [English]

Passive safety is the most important part of protecting the lives of occupants in accidents and collisions when it comes to vehicle safety. The crash box is one of the most basic passive safety components in the vehicle and is expected to be able to absorb kinetic energy in longitudinal crashes in order to minimize occupant injury in safe areas. Despite the use of a variety of geometric shapes and materials in the construction of crash boxes, conical structures and aluminum have attracted much attention. In this study, aluminum and aluminum-composite conical structures were investigated. Under quasi-static loading, experimental experiments and numerical simulations showed that, the addition of composite to aluminum structures could triple the specific energy absorption of the structure on average. And the use of 0 and 90 directions of glass-epoxy fibers advances the process of structural destruction step by step and cross-sectional and covers defects in the construction of aluminum structures . The result is that the folds are regular and close together, which has positive effects on specific energy absorption, mean force, and stroke efficiency of the structure.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Energy absorption
  • crash box
  • conical frustum structures
  • aluminium-composite
  • FML cone energy absorption