تحلیل عددی و تجربی رفتار یک فوم پلیمری تحت ضربه سرعت پایین
[پایاننامه]
Numerical and experimental behavior analysis of a polymeric foam under low velocity impact
/علی باقری
: مهندسی مکانیک
، ۱۴۰۰
۷۹ص.
:
زبان: فارسی
زبان چکیده: فارسی
چاپی - الکترونیکی
مصور، جدول، نمودار
کارشناسی ارشد
مهندسی مکانیک- طراحی کاربردی
۱۴۰۰/۱۲/۰۱
صنعتی سهند
فومهای پلیمری جاذب انرژی، بطور گسترده در صنایع اتومبیل سازی، جهت پیشگیری از برخوردهای ایجاد شده در هنگام تصادفات در سپرهای جلو و عقب و کنار خودرو بکار میرود .بعلاوه، این مواد دارای چگالی پایین هستند و نسبتا سبک میباشند و اجازه میدهند که در انعطافپذیری بالا و به آسانی در بخشهای هندسی پیچیده طراحی شوند .لازم است در فرآیند برخورد یک ماده جاذب انرژی بهینه، انرژی جنبشی را پخش کند .در این پایاننامه به بررسی و مطالعه رفتار فوم پلیمری پلی وینیل کلراید( پیویسی) تحت بارگذاری ضربهای پرداخته شده است .در پایاننامه پیش رو در ابتدا تجهیزات مورد نیاز برای انجام آزمون روی فوم پیویسی شرح داده شده و سپس آزمون فشار تک محوره با سرعتهای مختلف روی آنها انجام شده است که چقرمگی در سرعتهای بارگذاری ۰/۵، ۵ و ۵۰ میلیمتر بر دقیقه به ترتیب ۱/۶۸، ۱/۷۵ و ۱/۸۵ میلی ژول بر میلیمتر مکعب گزارش شده است .علاوه بر آن آزمون سقوط آزاد با وزن ۱۱/۲۲۰ کیلوگرم در ارتفاعهای مختلف انجام شده است .سپس با استفاده از نرمافزار آباکوس به تحلیل عددی آن پرداخته و نتایج عددی و تجربی مورد مقایسه قرار میگیرد .نتایج حاصل از آزمون فشار شبه استاتیک نشان میدهد که با افزایش نرخ کرنش، استحکام فشاری افزایش ولی از طرفی موجب کاهش مدول الاستیک فوم میشود .با توجه به نتایج حاصل از آزمون ضربه در ارتفاعهای مختلف ۰/۲۵، ۱ و ۲ متری به ترتیب چقرمگی دینامیکی ۱/۳۵، ۵/۵۵ و ۱۰/۳ میلی ژول بر میلیمتر مکعب گزارش شده است
Energy absorbing polymer foams are widely used in the automotive industry to prevent collisions during accidents on the front and rear bumpers and sides of vehicles. In addition, these materials are low density and relatively light and allow them to be designed with high flexibility and ease in complex geometric sections. An optimal energy absorber is needed to dissipate kinetic energy during a collision. In this dissertation, the behavior of PVC polymer foam under impact loading is studied. In the leading dissertation, first the equipment required to perform the test on PVC foam is described and then the uniaxial pressure tests with different speeds is performed on them. The toughness at loading speeds of 0.5, 5 and 50 mm/min were reported as 1.68, 1.75 and 1.85 mj/mm3, respectively. In addition, the free fall test with a weight of 11.220 kg was performe at different heights. Then, using ABAQUS software, it is numerically analyzed and numerical and experimental results are compared. The results of quasi-static test show that with increasing strain rate, the compressive strength increases but on the other hand, it reduces the elastic modulus of the foam. According to the results of the impact test at heights of 0.25, 1 and 2 meters, dynamic toughness of 1.35, 5.55 and 10.3 mj/mm3 has been reported, respectively
ba
Numerical and experimental behavior analysis of a polymeric foam under low velocity impact
فوم پیویسی
جذب انرژی
خواص مکانیکی
نرمافزار آباکوس
PVC foam, Energy absorbing, Mechanical properties, ABAQUS software