توسعه نظری و بررسی عددی رفتار جذب انرژی لوله‌های چند سلولی مخروطی کوچک

در این تحقیق، رفتار crashworthiness (توانایی یک ساختار برای حفاظت از اشخاص آن در طول ضربه است) لوله‌های چند سلولی مخروطی به صورت تیوری و عددی مورد بررسی قرار گرفته‌است. دیوار کناری و برش عرضی که به سلول‌ها تقسیم می‌شوند به منظور بهبود جذب انرژی ساختار جدار نازک استفاده می‌شوند. به منظور برآورد میانگین پیوسته شکست لوله‌های چند سلولی مخروطی کوچک‌تر، ترکیب روابط تئوری بر روی جذب انرژی لوله‌های تک سلول ساده و کوچک، همراه با نتایج عددی، منجر به توسعه فرمول تحلیلی خواهد شد. فرمول تحلیلی مبتنی بر محاسبه میانگین بار شکست در لوله‌های چند سلولی ساده تقسیم شده‌است. به منظور آماده‌سازی یک مدل عنصر محدود واقعی، فرض مادی آسیب پلاستیک الاستیک به شبیه‌سازی عددی معرفی می‌شود. پیش‌بینی‌های عددی از میانگین بار خرد شده با داده‌های تجربی در ادبیات شامل می‌شوند. نتایج نشان می‌دهد که افزایش زاویه شمع، ضخامت دیواره و تعداد سلول‌ها در مقطع عرضی ظرفیت crashworthiness سازه را تقویت خواهد کرد. نتایج نشان می‌دهد که نرخ بهبود crashworthiness ساختار با تعداد سلول‌ها در مقطع عرضی به گونه‌ای کاهش می‌یابد که تغییر را

Highlights•A formula is developed to predict the mean crash load of tapered multi-cell tube.•An elastic–plastic-damage model is used to prepare a realistic numerical simulation.•Increasing cell numbers in cross-section would lead to crashworthiness improvement.•Improvement rate is decreased in the structure with high-cell-number cross section.•Transition wall thicknesses are extracted for tapered multi-cell tubes.AbstractIn this study, the crashworthiness behavior of the tapered multi-cell tubes is theoretically and numerically investigated. The side wall tapering and the cross section dividing into the cells are used in order to improve the energy absorption of the thin walled structure. In order to estimate the non-constant mean crush load of the tapered multi-cell tubes, incorporating the theoretical relations on the energy absorption of the simple multi-cell and tapered single-cell tubes, in conjunction with numerical results, would lead to the development of the analytical formula