بررسی رفتار فروریزش پوسته‌های استوانه‌ای جدار‌نازک برش خورده تحت بارگذاری شبه‌استاتیکی محوری و مایل

Abstract

جاذب‌های انرژی یا همان ضربه‌گیر‌های مکانیکی انواعی از سازه‌های مکانیکی هستند که برای تبدیل کل و یا قسمتی از انرژی جنبشی ناشی از برخورد به‌ کار می‌روند. بالا بردن میزان کارایی جاذب‌ها اعم از افزایش میزان انرژی ویژه جذب شده یا کاهش بیشینه نیروی اولیه برخورد، همواره مورد توجه پژوهشگران بوده و در این زمینه روش‌های گوناگونی ارایه شده است. در این مقاله، ابتدا تأثیر برش لبه جاذب بر روی مقدار نیروی اولیه فروریزش، متوسط نیروی فروریزش، میزان انرژی جذب‌شده و همچنین شکل فروریزش پوسته استوانه­ای آلومینیومی تحت اثر بارگذاری شبه استاتیکی مورد مطالعه قرار می گیرد. سپس اثر ابعاد هندسی پوسته شامل ضخامت، قطر و زاویه نیم‌رأس، پارامترهای هندسی لبه شامل هندسه و ابعاد آن و همچنین زاویه برخورد بر رفتار فروریزش پوسته استوانه‌ای برش خورده، بررسی می شوند. نتایج نشان می دهد که ایجاد برش‌های متقارن در لبه پوسته‌های استوانه‌ای، باعث کاهش نیروی اولیه فروریزش می‌شود که این نیرو با افزایش تعداد برش در لبه جاذب کاهش بیشتری پیدا می‌کند. همچنین ایجاد برش‌های مذکور در مقطع پوسته‌های استوانه‌ای باعث کاهش متوسط نیروی فروریزش و انرژی جذب شده، می‌شود. این کاهش در متوسط نیروی فروریزش و انرژی جذب شده نسبت به کاهش نیروی اولیه فروریزش نامحسوس است. این خاصیت باعث می‌شود تا بتوان از این سیستم جذب انرژی در مواردی که برخورد اولیه برای سیستم مهم است، استفاده کرد. همچنین نتایج نشان می‌دهد که برای حالت 2 برش مربعی در لبه پوسته‌ استوانه‌ای حدود 7/18 درصد، و برای حالت 4 برش مربعی حدود 34 درصد، مقدار نیروی اولیه جاذب نسبت به مقدار نیروی اولیه پوسته استوانه‌ای‌ بدون برش کاهش یافته است.