بهبود عملکرد ضربه‌پذیری لوله آلومینیومی AA7075 تحت بارگذاری ضربه‌ای با تغییر در هندسه

سازه‌های جدار نازک یکی از بهترین جاذب‌های انرژی در بارگذاری‌های ضربه‌ای بوده که به شکل‌های مختلف ازجمله لوله‌های استوانه و پروفیل‌های مربعی و به روش‌های مختلف مانند بارگذاری محوری و مایل موردمطالعه قرارگرفته است. این سازه‌ها در صنایع مختلفی مثل هوافضا، ریلی و حمل‌ونقل جاده‌ای استفاده می‌شود، خصوصاً در خودرو برای کاهش صدمه به سرنشین در تصادف کاربرد دارد. در جهت بهبود عملکرد ضربه‌پذیری سازه، یکی از پارامترهای مهمْ نیروی بیشینه عکس‌العمل در جاذب است که به بخش‌های بعدی خودرو و نهایتاً به سرنشین وارد می‌شود. در این تحقیق سعی شده است جهت آزمون‌های تجربی از لوله‌های آلومینیومی ساخته‌شده از آلیاژ فوق سبک AA7075 با خاصیت جذب انرژی بالا استفاده شود. با در نظر گرفتن روابط تشکیل لولای پلاستیک در مقاطع جدار نازک، هندسه‌ای پیشنهادشده که با ترکیب شدن بارگذاری محوری و بارگذاری مایل بتوان نیروی بیشینه را بهتر کنترل کرد. با تغییر در هندسه سر لوله به فرم شیپوری، پس از انجام آزمون‌های تجربی و تطابق نتایج شبیه‌سازی‌های اجزای محدود، مطابق روابط تحلیلی ارائه شده تأثیر این قوس سبب 30% کاهش نیروی بیشینه اولیه شده و همچنین اثر پارامترهای هندسی نیز مورد بررسی قرار گرفته است. در این خصوص نیز نتایج قابل قبولی جهت کنترل نیروی بیشینه حاصل‌شده است. با تغییر ارتفاع قوس به دو برابر و نصف، نیروی بیشینه اولیه به ترتیب 15% افزایش و 20% کاهش داشته است.