تحليل كمانش پيش رونده ديناميكي لوله هاي دايروي تحت ضربه محوري با سرعت بالا

Dynamic Progressive Buckling of Circular Tubes under High Speed Axial Impact Loadings

در اين مقاله، مدل آبراموويچ و جونز براي تحليل فرآيند فروريزش لوله هاي دايروي تحت بار ضربه اي بررسي و بر مبناي اثر اينرسي، مدل تحليلي جديدي ارايه شده است. براي اين منظور، اتلاف انرژي ناشي از كوتاه شدگي اوليه ديواره لوله و اثرات اينرسي لايه هاي چين خورده قبلي بر لايه چين خورده جديد در نظر گرفته شده است. نيروي لهيدگي متوسط و جذب انرژي محاسبه شده با اين روش نسبت به مدل تحليلي قبلي نتايج بهتري را پيش بيني نموده است. بر اساس نتايج اين مقاله، مشخص شده كه سرعت و جرم ضربه زننده كه در مدل تحليلي قبلي براي محاسبه نيروي متوسط لهيدگي از آن صرف نظر شده، تاثير بسزايي در نيروي فروريزش لوله و ميزان جذب انرژي توسط آن دارد. همچنين در اين تحقيق، در تست هاي تجربي مشاهده گرديد كه در سرعت هاي ضربه بالا در بيشتر نمونه هاي آلومينيمي كمانش پيش رونده ديناميكي و در بعضي نمونه ها كه سرعت ضربه كمتر بود، كمانش پلاستيكي ديناميكي رخ مي دهد. در اين مقاله، نتايج كاهش نهايي طول لوله، جذب انرژي و نيروي لهيدگي متوسط ديناميكي در نمونه هايي كه در آنها كمانش پيش رونده ديناميكي رخ داده است، در دو زمينه تيوري و تجربي مقايسه و بحث مي شود. بر اساس نتايج اين مقاله مشخص شده كه نتايج تيوري و تجربي همخواني مناسبي با هم دارند.

In this paper, Abramowitc and Jones model for analyzing dynamic progressive buckling of circular tubes under axial loading have been modified. In the improved model, the dissipated energy due to shortening of tube wall and the effects of inertia of previous folding layers on new one is considered. The mean crushing force and energy absorption, which is predicted by the theoretical model, has higher accuracy than the previous theoretical model. Based on the results of this paper, it is observed that the impact velocity and the mass of striker (neglected in pervious analytical models) are important in mean crush force and absorb energy of circular tube. Also in this research, it has been observed in the experiential tests that in most of the aluminum specimens, the high impact speeds, dynamic progressive buckling and in some samples in which the speed of impact was lower, dynamic plastic buckling happened. In this paper, final reduction in axial length, energy absorption and dynamic average crushing force in specimens in which dynamic progressive buckling has been occurred, is compared and discussed. Based on the results extracted in this thesis, it has been specified that theoretical results have acceptable consistency with experimental results.