بررسی تجربی و عددی فروریزی جاذب انرژی هیبریدی فلز-کامپوزیت تحت بارگذاری شبه استاتیک

در این مقاله مطالعه‌ای پارامتریک بر روی تاثیر ضخامت و لایه‌چینی لایه‌های کامپوزیتی در فروریزی جاذب انرژی هیبریدی با مقطع دایره و جنس آلومینیوم پیچیده شده با الیاف شیشه/اپوکسی به صورت تجربی و عددی بررسی شد. نمونه‌ها با استفاده از روش تزریق رزین توسط پمپ خلاء ساخته شد و تحت بار شبه استاتیک قرار گرفتند. انرژی ویژه جذب شده به عنوان معیاری برای ارزیابی جاذب‌های انرژی استفاده گردیده و همچنین نوع و نحوه عملکرد مکانیزم‌های تخریب موجود در طول فروریزی مورد بررسی کامل قرار گرفته است. در بررسی عددی، جاذب انرژی مورد استفاده توسط چند لایه المان پوسته‌ی مقید شده در نرم‌افزار ال‌اس‌داینا مدل‌سازی و اثر آغازگر با کاهش پیوسته طول لایه‌های پوسته نسبت به یکدیگر در نظر گرفته شد. ترک‌های بین لایه‌ای با اتصال قید جداشونده، طبق فرمول‌بندی نیرو-جدایش مدل گردید و برای از بین بردن اثرات اندازه مش از معیار طول ناحیه چسبندگی بهره برده شده است. اکثر خواص مکانیکی مورد نیاز برای مدلسازی نیز با استفاده از آزمایش‌های استاندارد اندازه‌گیری گردید. نتایج تطابق قابل قبولی بین داده‌های تجربی و مدلسازی عددی نشان می‌دهند. با افزایش ضخامت، نیروی ماکزیمم، نیروی میانگین و انرژی جذب شده (EA) افزایش یافته است. مود فروریزی لوله آلومینیومی در جاذب انرژی آلومینیومی در مقایسه با جاذب انرژی هیبریدی، از مود آکاردیونی به الماسی تغییر شکل پیدا کرد. همچنین فروریزی الیاف به صورت پیوسته و با تشکیل لایه‌های خم شونده به بیرون همراه بوده است.