بررسی آزمایشگاهی و عددی رفتار لهیدگی پوسته های استوانه‌ای برنجی

سازه های جدارنازک به طور گسترده به عنوان جاذب انرژی در صنایع اتومبیل و هوافضایی استفاده می شوند. این مقاله رفتار لهیدگی و پاسخ انرژی جذب‌شده لوله‌های استوانه‌ای برنجی را با استفاده از آزمایش و مدل اجزاء محدود غیرخطی بررسی می‌کند. در مطالعه‌ی آزمایشگاهی نمونه‌های استوانه‌ای برنجی به‌روش اکستروژن ساخته شده و بین دو صفحه ی صلب تحت اثر بارگذاری شبه‌استاتیک قرار گرفته و سپس نحوه ی فروریزش نمونه، تغییرات نیرو و مقدار انرژی لازم تعیین شده‌اند. مدلی برای شبیه‌سازی فرآیند فروریزش با استفاده از تحلیل اجزای محدود ارائه و اثر رفتار غیرخطی مواد، تماس و تغییرشکل بزرگ در این شبیه‌سازی در نظرگرفته شده است. مقایسه نتایج آزمایشگاهی و شبیه‌سازی نشان می‌دهد مدل ارائه‌شده روش مناسبی برای تعیین پاسخ فروریزش و تعیین نمودار نیرو- جابه جایی و میزان انرژی جذب شده ارائه می‌کند. تکنیک شبیه‌سازی عددی صحه‌گذاری شده برای انجام مطالعه پارامتری لوله‌های استوانه‌ای برنجی مورد استفاده قرار می‌گیرد. در ادامه اثر پارامترهای مهم مانند عیوب هندسی (گرادیان ضخامت، تغییرشکل موجی)، شرایط مرزی، زاویه‌ی نیم‌رأس، زاویه‌ی برخورد، تقویت کننده های چند سلولی ستونی و سرعت برخورد بررسی می‌شود. نتایج این مطالعه، به‌وضوح مزیت استفاده از لوله‌های استوانه‌ای برنجی را به‌عنوان جاذب بیان می‌کند.