رفتار فروریزش و جذب انرژی پوسته‌های مخروطی و نیم‌کروی در معرض ضربه با درنظرگرفتن مدل‌های آسیب مختلف

در این تحقیق، با استفاده از روش‌های تجربی و عددی، رفتار پوسته‌های مخروطی‌شکل و نیم‌کروی به‌ترتیب از جنس فولاد و آلومینیوم، در معرض بارگذاری ضربه‌ای مورد بررسی قرار گرفته است. ظرفیت جذب انرژی این‌گونه جاذب‌ها محاسبه و تاثیر تزریق فوم بر رفتار فروریزش و ظرفیت جذب انرژی پوسته‌های نیم‌کروی آلومینیومی تعیین شده است. همچنین تاثیر پارامترهای هندسی پوسته بر رفتار فروپاشی و ظرفیت جذب جاذب‌های مخروطی فولادی بررسی شده است. شبیه‌سازی‌های عددی از طریق نرم‌افزار المان‌محدود آباکوس انجام شده و نتایج به‌دست‌آمده از آنها با نتایج حاصل از آزمایش‌ها مقایسه شده است. در تحلیل‌های عددی از سه مدل آسیب جانسونکوک، گارسون و روزالر اصلاح‌شده استفاده شده است. مدل آسیب جانسون کوک در نرم‌افزار آباکوس موجود است، ولی مدل‌های آسیب گارسون و روزالر اصلاح‌شده از طریق زیرروال‌نویسی در محیط نرم‌افزار آباکوس ایجاد شده‌اند. نتایج نشان می‌دهد که مدل روزالر اصلاح‌شده، دقت بیشتری نسبت به سایر مدل‌های آسیب دارد. تاثیر ضخامت پوسته‌های مخروطی بر بازده آنها نیز بررسی شد و مشخص شد که افزایش ضخامت، موجب افزایش بازده جاذب می‌شود. علاوه‌بر این، تزریق فوم تاثیر مثبتی بر عملکرد جاذب‌های نیم‌کروی ندارد.

Collapse Behaviour and Energy Absorption of Hemispherical and Conical Shells under Impact Loading Considering Different Damage Models

In this research, the behavior of conical and hemispherical shells, made of steel and aluminum, respectively, subject to impact loading has been investigated using experimental and numerical methods. The energy absorption capacity of these adsorbers has been calculated and the effect of foam injection on the collapse behavior and energy absorption capacity of aluminum hemispherical shells has been determined. The effect of geometrical parameters on the collapse behavior and adsorption capacity of steel conical adsorbers has also been investigated. Numerical simulations have been performed using the Abaqus finite element software and the results have been compared with the results of the experiments. In Numerical analysis, three damage models, JohnsonCook, GTN, and modified Rousselier have been used. The JohnsonCook damage model is available in Abaqus software but the GTN and the modified Rousselier damage models have been created through programming in Abaqus software. The results show that the modified Rousselier damage model is more accurate than the other damage models. Also, in this research, the effect of thickness of conical shells on their efficiency has been investigated and it becomes clear that increasing the thickness of absorber increases efficiency. In addition, foam injection does not a positive effect on the hemispherical absorber performance.