تحلیل تجربی و عددی کمانش و کنترل میزان جذب انرژی ضربه‌گیرهای دوجداره مربعی تحت بار محوری شبه‌استاتیکی و دینامیکی

Abstract

امروزه به منظور کاهش خسارات ناشی از برخورد از جاذب‌های انرژی استفاده می‌کنند. سازه‌های جدارنازک محبوب‌ترین سازه‌هایی هستند که به‌عنوان جاذب انرژی در اشکال مختلف ساخته می‌شوند. سازه‌های جدارنازک به‌خاطر سبکی، ظرفیت جذب انرژی بالا، طول لهیدگی زیاد و نسبت جذب انرژی به وزن بالا به‌عنوان یکی از کارآمدترین سیستم‌های جذب انرژی کاربرد روز افزونی پیدا کرده‌اند. ﻫﺪف از اﻧﺠﺎم اﯾﻦ ﺗﺤﻘﯿﻖ ﺑﺮرﺳﯽ اﺛﺮ ﺗﻐﯿﯿﺮ‌ﺷﮑﻞ ﻫﻨﺪﺳﯽ ﻟﻮﻟﻪ برنجی با سطح مقطع مربعی ﺑﺮ ﻣﯿﺰان ﺟﺬب انرژی و ﺑﺮرﺳﯽ اﺛﺮ ترکیب دوجداره آن ها ﺑﺮای ﺟﺬب اﻧﺮژی ﺑﯿﺸﺘﺮ ﻧﺎﺷﯽ از بارگذاری محوری است. در ﺑﺨﺶ ﺗﺠﺮﺑـﯽ، اﺑﺘـﺪا ﻟﻮﻟـﻪﻫـﺎﯾﯽ با سطح مقطع مربعی از ﺟﻨﺲ برنج ﺗﻬﯿﻪ شده و ﺳﭙﺲ آزﻣﺎﯾﺶﻫﺎی ﺷﺒﻪاﺳﺘﺎﺗﯿﮑﯽ ﺑﺎ ﻧﺮخ ﺑﺎرﮔﺬاری ﺛﺎﺑﺖ ﺑﺮ روی ﻧﻤﻮﻧﻪﻫﺎ اﻧﺠﺎم گرفته است و نمودار نیرو ﺑﺮﺣﺴﺐ جابجایی در ﻫﺮ آزﻣﺎﯾﺶ اﻧﺪازهﮔﯿﺮی شده است. مدلی برای شبیه سازی فرایند فروریزش با استفاده از تحلیل اجزای محدود ارائه و اثر رفتار غیر‌خطی مواد، تماس و تغییرشکل بزرگ در این شبیه سازی در نظر گرفته شده است. با ﻣﻘﺎﯾﺴﻪ ﻧﺘﺎﯾﺞ ﺗﺠﺮﺑﯽ و ﻋﺪدی مشخص گردید که مدل ارائه شده برای تعیین پاسخ فروریزش و تعیین نمودار نیرو- جابه جایی و میزان انرژی جذب شده مناسب است. از مدل اجزاء محدود صحه گذاری شده در مطالعه پارامتری برای تعیین اثر پارامترهای هندسی (از جمله عیوب هندسی و ضخامت) و پارامترهای بارگذاری دینامیکی (از جمله جرم برخورد کننده و سرعت برخورد کننده) بر انرژی جذب ‌شده استفاده شده است.