بررسی تجربی و عددی رفتار لهیدگی لوله های دو جداره تقویت شده با ورقه های داخلی تحت بارگذاری دینامیکی محوری

Abstract

سازه‌های جدار نازک به عنوان جاذب‌های انرژی بطور گسترده در صنایع خودروسازی، ریلی و هوایی به کار گرفته می‌شوند. در این مقاله به بررسی رفتار لهیدگی لوله‌های ‌جدار نازک تحت بارگذاری دینامیکی محوری پرداخته شده است. مدلسازی‌های عددی با استفاده از نرم افزار اجزاء محدود ال اس-داینا انجام شده و برای اعتبارسنجی نتایج تحلیل‌ها، ابتدا لوله مربعی با به‌کارگیری دستگاه تست یونیورسال مورد آزمایش لهیدگی قرار گرفته و سپس این لوله در ال اس-داینا شبیه‌سازی شده و نتایج آن با نتایج حاصل از آزمایش مقایسه شده است. پس از حصول اطمینان از تطابق مناسب نتایج شبیه‌سازی عددی و تجربی، در مرحله بعد شبیه‌سازی‌های عددی بر روی لوله‌های دو جداره با مقاطع مختلف ‌مربعی، شش‌ضلعی و هشت‌ضلعی تقویت شده با ورقه‌های داخلی و با مقیاس‌های (نسبت اندازه ضلع مقطع لوله داخلی به اندازه ضلع مقطع لوله خارجی) متفاوت 0، 0.25، 0.5، 0.75 و 1 تحت بارگذاری دینامیکی محوری انجام شده است. جهت تعیین بهترین لوله از نظر جذب انرژی، از روش تصمیم‌گیری چند معیاره تاپسیس استفاده شده است. نتایج نشان داد که لوله دو جداره با مقطع هشت‌ضلعی و با مقیاس‌های 0.25 و 0.5 دارای رفتار لهیدگی بهتری است. برای تعیین مقادیر بهینه مقیاس‌ و ضخامت این لوله از روش‌ رویه پاسخ و معیار D- بهین توسط طراحی آزمایش‌ها استفاده شده است. در نهایت میزان جذب انرژی لوله دو جداره هشت‌ضلعی با تعداد چهار و هشت تقویتی مقایسه شده و لوله دو جداره هشت‌ضلعی با چهار تقویتی به عنوان لوله بهینه با نیروی بیشینه برخورد کمتر انتخاب شده است.