بررسی تجربی و عددی تأثیر سوراخ بر مشخصات فروپاشی مخروط‌های ناقص ته بسته تحت بارگذاری محوری شبه‌استاتیکی

Abstract

در این پژوهش، ویژگی­های جذب انرژی مخروط­های ته بسته­ی فولادی که در حالات گوناگون سوراخ­دار شده­اند، تحت بارگذاری محوری شبه­استاتیکی به دو صورت تجربی و عددی بررسی شده است. در بخش تجربی، پس از تهیه­ی مخروط­های آماده، آلیاژ فولاد سازنده تعیین شد. به منظور تعیین خواص مکانیکی، نمونه­های دمبلی شکل به وسیله­ی برش وایرکات از مخروط جدا شده و سپس منحنی تنش کرنش برای آن­ها استخراج شد. شبیه­سازی ساختارهای مخروطی به کمک نرم­افزار المان محدود LS-Dyna و مقایسه­ی آن­ها با داده­های حاصل از آزمایش­های تجربی انجام شد و تطابق خوبی بین نتایج تجربی و عددی وجود داشت. در این پژوهش، 48 حالت گوناگون بررسی و مشخصات فروپاشی آن­ها استخراج و مقایسه شدند. در این 48 حالت، سه زاویه برای یال مخروط، چهار ضخامت گوناگون و چهار آرایش متفاوت از نظر تعداد سوراخ­ گنجانده شده است و از این طریق رفتار مکانیکی جاذب­های مخروطی ته بسته­ی فولادی سوراخ­دار، در حالات گوناگون، مطالعه شده است. بررسی­ها نشان می­دهد که افزایش تعداد سوراخ در بدنه­ی جاذب­ها، منجر به کاهش نیروی بیشینه و افزایش کارایی نیروی له­شدگی می­شود. با توجه به نتایج به دست آمده، جاذب­های مخروطی سوراخ­دار جایگزین مناسبی برای نمونه­های مشابه بدون سوراخ هستند.