طراحی بهینه یک ساختار جدید جذب کننده ساندویچی برای سپر جلو خودرو

در تحقیق حاضر، با ارائه ساختار جدیدی از جذب کننده ها تلاش شده است عملکرد آن نسبت به جذب کننده یکپارچه پلیمری که در سپر خودروها بکار گرفته می شود، بهبود یابد. جذب کننده ارائه شده ساختاری ساندویچی دارد بطوریکه پوسته ها و هسته به ترتیب از جنس فوم آلومینیومی و فوم پلیمری می باشند. پژوهش حاضر با استفاده از روش اجزا محدود حل و جهت انجام شبیه سازی ها از نرم افزار آباکوس استفاده شده است. همچنین شبیه سازی مسئله مطابق استاندارد ای سی ای آر 042 (e.c.e-r042) انجام گرفته است. در نهایت با تحلیل نتایج مشاهده گردید چگالی نسبت به ضخامت تاثیر بیشتری بر عملکرد جذب کننده دارد. در تمام حالات ساندویچی بیشینه تنش فون مایسس و بیشینه کرنش پلاستیک معادل نسبت به جذب کننده پلیمری کاهش داشته است و بیشینه نیرو برخورد در بازه محدودی از چگالی پوسته نسبت به جذب کننده پلیمری کمتر بوده است. در نهایت با استفاده از روش تاگوچی بهترین ساختار برای تحمل بیشینه نیروی برخورد، بالاترین تنش فون مایسس و کرنش پلاستیک معادل محاسبه گردید که جذب کننده ساندویچی با ضخامت پوسته 25 میلیمتر و چگالی 225 کیلوگرم بر متر مکعب به عنوان مورد منتخب معرفی شد.

optimum designing of a new sandwich absorber structure for car front bumper

in this study, a novel absorber design is presented to enhance performance over the conventional polymer variant in car bumpers. the new absorber adopts a sandwich structure with aluminum foam shells and a polymer foam core. finite element method (fem) and abaqus software were employed, conforming to the e.c.e-r042 standard. analysis indicates density has a more significant impact on performance than thickness. across sandwich configurations, both maximum von mises stress and plastic strain were significantly reduced compared to the polymer absorber. the maximum impact force, within a specified shell density range, was lower than the polymer counterpart. the optimal structure for maximum impact force, von mises stress, and the plastic strain was determined using the taguchi method. the selected item: sandwich absorber, 25mm shell thickness, and 225 kg/m³ density.