تحلیل تجربی و شبیه سازی فروریزش محوری پوسته های استوانه ای دوجداره توخالی و تقویت شده یک سرگیردار

لوله های جدار نازک تقویت شده با فوم جاذب انرژی مطلوبی در بارگذاری محوری محسوب می شوند که نسبت به لوله های توخالی از جذب انرژی بیشتری برخوردارند. در مقاله حاضر، تحلیل تجربی و شبیه سازی رفتار تغییر شکل لوله های دو جداره آلومینیمی با سطح مقطع دایروی تحت بارگذاری محوری شبه استاتیک بررسی می شود. در مطالعه تجربی لوله های دوجداره توخالی و تقویت شده با فوم پلی یورتان تحت تأثیر بارگذاری شبه استاتیک قرار می گیرند و نحوه فروریزش نمونه، تغییرات نیرو و مقدار انرژی لازم تعیین می شود. چون در حالت تجربی، نحوه فروریزش تمامی لوله های دوجداره به صورت متقارن محوری است، مدل متقارن محوری با استفاده از تحلیل اجزای محدود برای شبیه سازی فروریزش لوله های دوجداره با سطح مقطع دایروی ارائه می شود و اثر رفتار غیرخطی مواد، تماس و تغییر شکل بزرگ در این شبیه سازی در نظر گرفته می شود. مقایسه نتایج تجربی و شبیه سازی نشان می دهد مدل ارائه شده روش مناسبی برای تعیین پاسخ فروریزش و میزان انرژی جذب شده ارائه می کند. در ادامه، اثر پارامترهای ابعادی و چگالی فوم بررسی می شود و نتایج مزیت استفاده از لوله های دو جداره به عنوان جاذب انرژی به وضوح بیان می شود. نتایج این تحقیق نشان می دهد که میزان جذب انرژی پوسته های استوانه ای تقویت شده نسبت به توخالی بیشتر است، این در حالی است که نیروی بیشینه فروریزش در هر دو نمونه تقریباً یکسان است.