بررسی انرژی جذب شده توسط ساختار متخلخل آلومینیومی ساخته شده با استفاده از پروفیلهای استوانهای
[پایاننامه]
An investigation on the energy absorbed with the Aluminium porous strucre made by cylindrical profiles
/افسانه وفائی
: مهندسی مکانیک
، ۱۳۹۸
۷۱ص.
:
زبان: فارسی
زبان چکیده: فارسی
چاپی - الکترونیکی
مصور، جدول، نمودار
کارشناسی ارشد
مهندسی مکانیک- طراحی کاربردی
۱۳۹۸/۱۱/۰۱
صنعتی سهند
فلزهای متخلخل، به علت خواص منحصر به فردی مانند چگالی کم، عایق بودن صوت و حرارت، نفوذپذیری بالا نسبت به گاز و قابلیت جذب انرژی بالا، توجه بسیاری از محققین را به خود معطوف نمودهاند .با توجه به افزایش روزافزون کاربردهای این مواد، بررسی ویژگیهای ساختاری آنها در راستای بهبود خواصشان از اهمیت ویژهای برخوردار است .در این مطالعه، خواص مکانیکی ساختار متخلخل آلومینیومی با حفرههایی با جهتگیری-های مشخص، مورد بررسی قرار گرفت .این ساختارهای متخلخل با استفاده از پروفیلهای استوانهای تولید شده و به دو صورت عددی و آزمایشگاهی مطالعه شد .نمونهها به روش سوراخکاری در دو نوع یکجهته و دوجهته و با قطر ثابت ۸ میلیمترتولید و توسط دو نوع آزمون شبهاستاتیک و دینامیک بررسی شدند .برای بررسی خواص دینامیکی آزمون ضربه و به منظور بررسی خواص استاتیکی، آزمون فشار شبهاستاتیک بر روی نمونهها انجام گرفت .در آزمون شبه استاتیک، بیشترین میزان نیروی تحمل شده در نمونههای یک-جهته،( بدون حذف اثر جرم) برابر با ۱۷۰ کیلونیوتن و برای نمونههای دوجهته برابر با ۹۰ کیلونیوتن اندازه گیری شد .در آزمون ضربه افتان نیز بیشینه شتاب برای نمونههای یکجهته ۲۵۰۰۰ متر بر مجذور ثانیه و برای نمونههای دوجهته ۸۰۰۰ متر بر مجذور ثانیه اندازهگیری شد .این مقادیر در بررسی عددی برای نمونههای یک جهته ۱۸۰۰۰ متر بر مجذور ثانیه و برای نمونههای دوجهته ۵۰۰۰ متر بر مجذورثانیه به دست آمد .براساس نتایج به دست آمده، با حذف اثر جرم، میزان جذب انرژی در نمونههای دوجهته، در آزمون ضربه افتان بالاتر از نمونههای یکجهته است .همچنین، نمونههای دوجهته، در آزمون شبهاستاتیک نیز رفتار جذب انرژی بهتری نسبت به نمونههای یکجهته از خود نشان دادند.
porous metals have attracted the attention of many researchers recently because of their unique properties such as low density, acoustic and thermal insulation, high gas permeability and energy absorption capability. Owing to their increasing applications, it is important to examine their structural properties along with improving their characteristics. In this work, the mechanical properties of a porous aluminium with pores in specific orientations which is produced by using cylindrical profiles have been experimentally and numerically studied. The specimens have been manufactured by means of drilling method categorized in two types: (i) unidirectional (ii) bidirectional and 8 mm in diameter. Based on the obtained results, the bidirectional specimens have shown a better absorption energy behavior while the one directional specimens have a higher compressive strength because of their smaller number of pores. In order to investigate the dynamic and static properties, the weight drop and quasi-static compression tests have applied on the specimens respectively. In quasi-static test (without removing removing the mass effect) the maximum force was equaled to 170 KN for unidirectional samples and 90 KN for bidirectional ones. In weight drop test,the maximum acceleration was equaed to 25000 m/s2 for unidirectional samples and 8000 m/s2 for bidirectional ones. Based on the numerical analysis results In weight drop test, the maximum acceleration was equaed to 18000 m/s2 for unidirectional samples and 5000 m/s2 for bidirectional ones. Based on the obtained results, the amount of energy absorption in bidirectional samples was higher than unidirectional ones in weight drop tests by removing the mass effect. Moreover, bidirectional samples have also represented more ideal energy absorption behavior than unidirectional specimens in quasi-static tests
ba
An investigation on the energy absorbed with the Aluminium porous strucre made by cylindrical profiles
ساختار متخلخل
جذب انرژی
اجزای محدود
آلومینیوم
porous material, energy absorption, finite element, aluminium