تحلیل تجربی و شبیه سازی فروریزش محوری پوسته های استوانه ای دوجداره توخالی و تقویت شده یک سرگیردار

لوله ‌های جدار‌نازک تقویت‌ شده با فوم جاذب انرژی مطلوبی در بارگذاری محوری محسوب می‌شوند که نسبت به لوله‌ های توخالی از جذب انرژی بیشتری برخوردارند. در مقاله حاضر، تحلیل تجربی و شبیه‌ سازی رفتار تغییر شکل لوله‌ های دو‌جداره آلومینیمی با سطح مقطع دایروی تحت بارگذاری محوری شبه‌استاتیک بررسی می‌شود. در مطالعه تجربی لوله‌های دوجداره توخالی و تقویت‌شده با فوم پلی‌یورتان تحت تاثیر بارگذاری شبه‌استاتیک قرار می‌گیرند و نحوه فروریزش نمونه، تغییرات نیرو و مقدار انرژی لازم تعیین می‌شود. چون در حالت تجربی، نحوه فروریزش تمامی لوله‌ های دوجداره به‌‌صورت متقارن ‌محوری است، مدل متقارن محوری با استفاده از تحلیل اجزای محدود برای شبیه‌سازی فروریزش لوله‌های دوجداره با سطح مقطع دایروی ارائه می‌شود و اثر رفتار غیرخطی مواد، تماس و تغییر‌ شکل بزرگ در این شبیه‌سازی در نظر گرفته می‌شود. مقایسه نتایج تجربی و شبیه‌سازی نشان می‌دهد مدل ارائه ‌شده روش مناسبی برای تعیین پاسخ فروریزش و میزان انرژی جذب ‌شده ارائه می‌کند. در ادامه، اثر پارامترهای ابعادی و چگالی فوم بررسی می‌شود و نتایج مزیت استفاده از لوله‌ های دو‌جداره به‌عنوان جاذب انرژی به‌وضوح بیان می‌شود. نتایج این تحقیق نشان می‌دهد که میزان جذب انرژی پوسته‌های استوانه‌ای تقویت‌شده نسبت به توخالی بیشتر است، این در حالی است که نیروی بیشینه فروریزش در هر دو نمونه تقریباً یکسان است.