تحليل و بررسي عددي و تجربي ميزان جذب انرژي يك ساختار آگزتيك اصلاح شده

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي مكانيك

كارشناسي ارشد

طراحي و توسعه سازه‌هاي سبك‌وزن با ظرفيت بالاي جذب انرژي، از موضوعات مهم در مهندسي مكانيك و علم مواد به شمار مي‌رود. در اين پژوهش، به‌منظور بهبود عملكرد سازه‌هاي جاذب انرژي، سه ساختار آگزتيك بازگشتي اصلاح‌شده با هندسه‌هاي دايره‌اي، بيضوي و تركيبي بيضي-لوزي طراحي، به‌كمك فناوري چاپ سه‌بعدي ساخته و به‌صورت تجربي و عددي مورد بررسي قرار گرفتند. همچنين، به‌منظور افزايش ظرفيت جذب انرژي، تأثير استفاده از فوم پلي‌يورتان پرشونده به‌عنوان پركننده سلول‌هاي سازه ارزيابي شد. نتايج نشان داد كه مدل دايره‌اي اصلاح‌شده، در مقايسه با مدل‌هاي بيضوي و بيضي - لوزي، به ترتيب 7% و 45% انرژي ويژه بيشتري جذب مي‌كند، اگرچه جرم آن نيز 3% نسب به مدل تركيبي بيضي - لوزي افزايش‌يافته و %3 نسبت به مدل بيضوي كمتر بوده است. همچنين، افزودن فوم پركننده در مدل دايره‌اي موجب افزايش حدود 29% جذب انرژي ويژه نسبت به حالت توخالي شد. مقايسه نتايج تجربي و شبيه‌سازي عددي نيز نشان داد كه اختلاف نتايج در تمامي نمونه‌ها كمتر از 15 درصد است كه بيانگر دقت مناسب مدل عددي و اعتبار قابل‌قبول آن در پيش‌بيني رفتار سازه‌ها است. جمع‌بندي كلي پژوهش بيانگر آن است كه تركيب اصلاح هندسه بازگشتي با هندسه دايره‌اي و استفاده از فوم پركننده، راهكاري مؤثر براي دستيابي به سازه‌هاي آگزتيك با كارايي بالاتر در جذب انرژي است. اين يافته‌ها مي‌تواند مسير طراحي سازه‌هاي محافظتي، جاذب‌هاي ضربه‌اي و سيستم‌هاي سبك‌وزن انرژي‌گير را در كاربردهاي صنعتي و مهندسي هموارتر سازد.

237993

طراحي كاربردي

فني مهندسي گلپايگان

دانشگاه صنعتي اصفهان