پديد آورندگان :
سعادت فرد، حميدرضا دانشگاه ياسوج , نيك نژاد، عباس دانشگاه ياسوج , حاتمي، شهاب الدين دانشگاه ياسوج , لياقت، غلامحسين دانشگاه تربيت مدرس
كليدواژه :
شبيه سازي عددي , فرورفتگي , پانچ صلب استوانه اي , مقاطع جدار نازك فلزي , ظرفيت جذب انرژي
چكيده فارسي :
در اين مقاله، فرآيند فرورفتگي مقاطع جدارنازك فلزي با سطح مقطع چهارگوش تحت اثر نيروي فشار جانبي سنبه صلب استوانه اي از روش تجربي و شبيه سازي عددي توسط نرم افزار آباكوس تحليل شده است. از آزمايش ها براي صحت سنجي تحليل هاي عددي استفاده شده است. براساس شبيه سازي هاي عددي، با تغيير يكي از پارامترها و ثابت نگه داشتن ساير پارامترها، اثر آن پارامتر بر ميزان جذب انرژي كل و مخصوص بررسي شده است. اثر ابعاد هندسي مختلف، مانند ارتفاع، عرض و ضخامت جداره سطح مقطع، اندازه قطر سنبه، سرعت بارگذاري و اثر جنس ماده سازنده، بررسي و در هر قسمت، براساس مفاهيم تئوري و مهندسي، توجيه فيزيكي نتايج، ارائه شده است. مقايسه نتايج نشان داد، در نمونه هايي با محيط سطح مقطع يكسان و نسبت هاي متفاوت اندازه دو ضلع سطح مقطع، بهترين جاذب انرژي، داراي بالاترين نسبت ارتفاع به عرض، در محدوده مورد بررسي است. همچنين، با تغيير ارتفاع سطح مقطع و ثابت نگهداشتن عرض سطح مقطع و ديگر خصوصيات، نمونه اي بيشينه مقدار جذب انرژي كل و مخصوص را دارد كه اندازه ارتفاع سطح مقطع آن برابر با قطر سنبه باشد. در شرايطي كه عرض سطح مقطع تغيير كرد و ساير خصوصيات ثابت ماند، با كاهش عرض، عملكرد جذب انرژي ساختار بهبود يافت. در ضمن، شبيه سازي ها نشان داد، ميزان جذب انرژي كل و مخصوص ساختار چهارگوش، به ترتيب، به توان دوم و اول ضخامت جداره وابسته است. همچنين، در نمونه هاي يكسان، با افزايش قطر سنبه، هر دو پارامتر جذب انرژي، افزايش يافتند.
چكيده لاتين :
In this article, indentation process of thin-walled metal sections with quadrangular cross-section was studied under the applied lateral compressive loading by a rigid cylindrical punch through numerical simulations by the ABAQUS. Based on numerical simulations and by changing one of the parameters and fixing the other parameters, effects of that parameter was investigated on total and specific absorbed energy by the structure. In other words, influences of various geometrical dimensions such as height, width and wall thickness of cross-section, punch diameter, loading rate and also, effects of material were investigated. In each part, physical justifications of the obtained results were presented, based on theoretical and engineering concepts. Comparison of the results showed that in the specimens with the same cross-sectional perimeter, but, with different aspect ratios, the highest ratio of height/width of the cross-section, results in the best energy absorber, in the studied domain. Furthermore, by changing the height and fixing the width of cross-section and the other parameters, when height of the cross-section was selected equal to punch diameter, the maximum value of total and specific absorbed energy was achieved. But, when cross-section width changed and height and the other characteristics remained constant, by reducing the width, energy absorption performance of the structure improved. In addition, numerical simulations showed that total and specific absorbed energy of quadrangular sections are dependent on the second and first power of wall thickness of the cross-section, respectively. Also, in same specimens, by increasing punch diameter, both TAE and SAE increased.
