Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.

Methodenartikel

Eindige-elementenmodellering voor de simulatie van de quasi-statische compressie van gegolfde taps toelopende buizen

3.1K weergaven

⸱

DOI:

10.3791/64708

⸱

6 januari 2023

 ,  ,  ,  , 
1School of Civil Engineering, Guangzhou University, 2Guangdong Provincial Key Laboratory of Earthquake Engineering and Applied Technology, Guangzhou University, 3Department of Mechanics and Aerospace Engineering, Southern University of Science and Technology, 4School of Physics and Materials Science, Guangzhou University

In dit artikel

Samenvatting

Dit protocol beschrijft de studie van de quasi-statische compressieprestaties van gegolfde taps toelopende buizen met behulp van eindige-elementensimulaties. De invloed van de diktegradiënt op de compressieprestaties werd onderzocht. De resultaten tonen aan dat een goed ontwerp van de diktegradiënt de vervormingsmodus kan veranderen en de energieabsorptieprestaties van de buizen aanzienlijk kan verbeteren.

Samenvatting

In deze studie werden de quasi-statische compressieprestaties van taps toelopende buizen onderzocht met behulp van eindige-elementensimulaties. Eerdere studies hebben aangetoond dat een diktegradiënt de initiële piekkracht kan verminderen en dat laterale golving de energieabsorptieprestaties kan verhogen. Daarom werden twee soorten laterale gegolfde taps toelopende buizen met variabele diktes ontworpen en werden hun vervormingspatronen, lastverplaatsingscurven en energieabsorptieprestaties geanalyseerd. De resultaten toonden aan dat wanneer de diktevariatiefactor (k) 0,9, 1,2 en 1,5 was, de vervormingswijze van de enkele gegolfde taps toelopende buis (ST) veranderde van transversale uitzetting en samentrekking naar axiaal progressieve vouwing. Bovendien verbeterde het ontwerp van de diktegradiënt de energieabsorptieprestaties van de ST. De energieabsorptie (EA) en specifieke energieabsorptie (SEA) van het model met k = 1,5 namen toe met respectievelijk 53,6% en 52,4%, vergeleken met het ST-model met k = 0. De EA en SEA van de dubbel gegolfde taps toelopende buis (DT) stegen met respectievelijk 373% en 95,7% in vergelijking met de conische buis. De toename van de k-waarde resulteerde in een aanzienlijke afname van de piekbreekkracht van de buizen en een toename van de breekkrachtefficiëntie.

Inleiding

Crashbestendigheid is een essentieel probleem voor lichtgewicht auto's en dunwandige constructies worden veel gebruikt om de crashbestendigheid te verbeteren. Typische dunwandige constructies, zoals ronde buizen, hebben een goed energieabsorptievermogen, maar hebben meestal grote piekkrachten en belastingsfluctuaties tijdens het breekproces. Dit probleem kan worden opgelost door axiale golvingen 1,2,3 te introduceren. Door de aanwezigheid van golvingen kan de buis plastisch vervormen en vouwen volgens een vooraf ontworpen golfpatroon, waardoor de piekkracht en belastingsfluctuaties 4,5 kunnen worden verminderd. Dit stabiele en gecontroleerde vervormingspatroon heeft echter een nadeel: de energieabsorptie neemt af. Om de energieabsorptie van axiale gegolfde buizen te verbeteren, hebben onderzoekers vele methoden geprobeerd, zoals het gebruik van een functioneel gradiëntontwerp in de golflengte 6,7 en amplitude8, het gebruik van vulschuim 9,10, het vormen van meerkamer- en meerwandige structuren11 en het vormen van gecombineerde buizen12.

Daarnaast hebben onderzoekers laterale gegolfde buizen ontworpen door golvingen te introduceren in de doorsnede van ronde buizen 13,14,15,16. Het bestaan van laterale golvingen verbetert de energieabsorptieprestaties van de buis aanzienlijk 17,18,19. Eyvazian et al.20 vergeleken de crashbestendigheid van laterale gegolfde buizen en gewone ronde buizen en toonden aan dat laterale gegolfde buizen een beter energieabsorptievermogen hadden. Een reden voor deze observatie is dat de laterale golving de buiswand versterkt, waardoor deze beter bestand is tegen plastic vouwen. Bovendien wordt de golfplaat van het kunststof vouwdeel vlakker en deze afvlakking absorbeert ook energie. De hoge initiële piekkracht is echter een nadeel van dit type buis en deze hoge startkracht kan de veiligheid van de vervoerde passagiers ernstig in gevaar brengen.

Functioneel gesorteerde constructies hebben een natuurlijk voordeel bij het verminderen van de piekkracht. Gemeenschappelijke functioneel gesorteerde dunwandige buizen worden meestal gevormd door de geometrische parameters (bijv. de diameter en wanddikte) te veranderen21. De meest voorkomende structuren waarvan de diameter is gewijzigd, zijn taps toelopende buizen, waaronder ronde taps toelopende buizen22, vierkante taps toelopende buizen 23,24,25, veelhoekige taps toelopende buizen 26,27, axiale gegolfde taps toelopende buizen 28,29,30 en taps toelopende buizen met elliptische doorsneden 31. Er zijn echter weinig studies over laterale gegolfde buizen. Typische diktegradiëntstructuren zijn vierkante buizen 32,33, ronde buizen34,35, taps toelopende buizen36, meercellige buizen37,38 en roosterstructuren39. Deng et al.40 verminderden de initiële piekkracht van laterale gegolfde buizen met een diktegradiënt met 44,53%, maar er zijn geen studies gedaan naar laterale gegolfde taps toelopende buizen.

Hoewel experimenten de meest nauwkeurige en directe methode zijn om de crashbestendigheid van constructies te evalueren, vereisen ze ook veel geld en middelen. Bovendien zijn sommige belangrijke gegevens, zoals de spannings-rekwolken van de structuur en de energiewaarden van verschillende vormen, moeilijk te verkrijgen in experimenten18. Eindige-elementenanalyse is een methode om de werkelijke belastingscondities te simuleren met behulp van wiskundige benadering. Dit werd voor het eerst toegepast in de lucht- en ruimtevaart, voornamelijk voor het oplossen van lineaire structurele problemen. Later werd het geleidelijk toegepast om niet-lineaire problemen op te lossen op vele gebieden, zoals civiele techniek, werktuigbouwkunde en materiaalverwerking34. Bovendien zijn de simulatieresultaten bij de ontwikkeling van eindige-elementensoftware steeds dichter bij die van de bijbehorende experimenten komen te liggen. Daarom wordt simulatie met behulp van eindige-elementenanalyse gebruikt om de crashbestendigheid van de constructies te onderzoeken. In deze studie werd een eindige-elementenanalyse uitgevoerd van de quasi-statische compressieprestaties van gegolfde taps toelopende buizen. De energieabsorptie van twee soorten laterale gegolfde taps toelopende buizen (d.w.z. de enkele gegolfde taps toelopende buis [ST] en de dubbele gegolfde taps toelopende buis [DT]) met variabele diktes werd numeriek bestudeerd. De resultaten werden vergeleken met die verkregen voor een conventionele conische buis (CT). De afmetingen van de drie soorten dunwandige buizen zijn weergegeven in figuur 1A. De geometrische parameters van de ST worden weergegeven in Figuur 1B en de DT wordt gebouwd door twee ST's te kruisen. De diktegradiënt is ontworpen zoals weergegeven in figuur 1C, en de diktevariatie wordt gedefinieerd door een variatie te introduceren: factor k. In Figuur 1C is th/2 = 0,44 mm en k is ingesteld op 0, 0,3, 0,6, 0,9, 1,2 en 1,5. De resultaten laten zien dat de piekverbrijzelingskracht afneemt en de efficiëntie van de breekkracht toeneemt met een toename in k.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

1. Het oppervlak maken in de CAD-software

  1. Open de CAD-software (zie Materiaaltabel), klik met de linkermuisknop op Bestand, klik met de linkermuisknop op Nieuw en selecteer Onderdeel.
  2. Klik in deel 1 met de rechtermuisknop op Top en selecteer Weergeven.
  3. Een nieuw vlak maken: Druk op Ctrl en klik met de linkermuisknop om het bovenste vlak te selecteren en omhoog te slepen. Voer 30 mm in als Offset-afstand en hernoem het vliegtuig naar "Bodem".
  4. Maak een schets op het "Bovenste" vlak.
    1. Klik met de rechtermuisknop op Bovenaan en selecteer Schets om Schets 1 te maken. Selecteer Vergelijkingsgestuurde curve in Spline van de schets.
    2. Selecteer Parametrisch in Vergelijkingstype. Voer de parameters in volgens tabel 1.
      OPMERKING: De schetsvorm van het bovenste vlak wordt in deze stap gegenereerd. Als men bijvoorbeeld een CT wil maken, voert u in deze stap 7,21 x sin(t), 7,21 x cos(t), 0 en 2 x pi in Tabel 1 in.
  5. Maak een schets op het "Bodem" vlak.
    1. Klik met de rechtermuisknop op Onderaan en selecteer Schets om Schets 2 te maken. Selecteer Vergelijkingsgestuurde curve in Spline.
    2. Selecteer Parametrisch in Vergelijkingstype. Voer de parameters in volgens tabel 1.
      OPMERKING: De schetsvorm van het onderste vlak wordt in deze stap gegenereerd. Als u bijvoorbeeld een CT wilt maken, voert u in deze stap 12,5 x sin(t), 12,5 x cos(t), 0 en 2 x pi in Tabel 1 in.
  6. Genereer het oppervlak.
    1. Klik met de linkermuisknop op Lofted surface. Selecteer Schets 1 en Schets 2 in Profielen en selecteer OK (zie Aanvullend bestand 1).
  7. Herhaal de bovenstaande stappen (stappen 1.1-1.6) om drie soorten oppervlakken te genereren (Figuur 1A) en noem ze CT, ST en DT, zoals weergegeven in Figuur 1A.
    OPMERKING: Stap 1.4.4 en stap 1.5.4 maken de schetsen van respectievelijk het bovenste en onderste vlak en stap 1.6 verbindt de schetsen van het bovenste en onderste vlak met elkaar om een oppervlak te vormen. Het verschil tussen de drie vlakken zit in de schets van stap 1.4.4 en stap 1.5.4.

2. Het model bouwen in de eindige-elementensoftware

OPMERKING: Het quasi-statische compressiemodel van ST met k = 0,9 wordt hier als voorbeeld beschreven. De eindige-elementenmodellen van de drie soorten buizen zijn precies hetzelfde. Daarom moeten de verschillende soorten buizen in stap 2.1.1 worden geïmporteerd en moet stap 2 worden herhaald om alle resultaten te krijgen.

  1. Delen: Importeer en maak de onderdelen.
    1. Open de eindige-elementensoftware (zie Materiaaltabel). Importeer het onderdeel "ST": klik met de linkermuisknop op Bestand > Importeer > onderdeel op volgorde. Selecteer het bestand ST en noem dit deel "ST" (zie Aanvullend bestand 2).
    2. Maak het onderdeel "Onderste vlak": Klik met de linkermuisknop op Deel maken. Selecteer onder Vorm de optie Shell, noem dit onderdeel "Onderste vlak" en klik met de linkermuisknop op Doorgaan. Selecteer Cirkel maken: centreren en omtrek en teken een cirkel met de oorsprong als middelpunt en een straal van 20 mm. Voeg de referentiepunt set4 toe aan het deel "Bottom Plane".
    3. Maak het onderdeel "Bovenvlak": Klik met de linkermuisknop op Deel maken. Selecteer onder Vorm de optie Shell, noem dit onderdeel "Bovenvlak" en klik met de linkermuisknop op Doorgaan. Selecteer Cirkel maken: Midden en Omtrek, en teken een cirkel met de oorsprong als middelpunt en een straal van 20 mm.Voeg de referentiepuntset5 toe aan het onderdeel "Bovenvlak".
  2. Eigenschap: Definieer de materiaaleigenschappen en wijs het materiaal toe aan de sectie.
    1. Maak de materiaaleigenschappen.
      OPMERKING: De drie soorten buizen hebben dezelfde materiaaleigenschappen.
      1. Klik met de linkermuisknop op Materiaal maken > Algemene > dichtheid in volgorde en voer "7.85E-09 (7.85 x 10−9)" in onder "Massadichtheid".
        OPMERKING: De materiaaleigenschappen zijn verkregen uit eerder gepubliceerde rapporten41 met dezelfde materialen, en een inleiding tot de materialen is opgenomen in de discussiesectie.
      2. Klik met de linkermuisknop op Mechanische > Elasticiteit > Elastiek in volgorde en voer onder Young's Modulus en Poisson's Ratio respectievelijk "185,000" en "0.3" in.
      3. Klik met de linkermuisknop op Mechanische > plasticiteit > plastic in volgorde en voer de gegevens uit figuur 2 in "Opbrengstspanning" en "Plastische spanning" in.
    2. Wijs de sectie toe.
      1. Klik met de linkermuisknop op Sectie maken, onder "Categorie", selecteer Shell en klik met de linkermuisknop op Doorgaan.
      2. Selecteer onder "Shell-dikte" de optie Knoopverdeling, klik met de linkermuisknop op Analytisch veld maken, selecteer het veld Expressie en voer de formule "0,44 − 0,9/100 x (Y − 15)" in.
        OPMERKING: De formule wordt gebruikt om de dikte van de buis in de hoogterichting te veranderen en de diktegradiënt te bereiken. De diktevariatiefactor k wordt gedefinieerd zoals weergegeven in figuur 1C, die de diktevariatie per hoogte-eenheid aangeeft. Bovendien wordt de dikte van de helft van de hoogte op een vaste waarde gesteld (d.w.z. th/2 = 0,44 mm) zodat de dikte van de andere hoogtes kan worden afgeleid uit de middelste hoogte:
        0.44 − k/100 × (Y − 15)
        waarbij Y de hoogterichting in de software is.
      3. Klik met de linkermuisknop op Sectie toewijzen, kies ST uit de interface, klik met de linkermuisknop op Gereed en klik met de linkermuisknop op OK.
  3. Vergadering: Zet de onderdelen in elkaar tot een geheel.
    1. Klik met de linkermuisknop op Instantie maken en selecteer ST, Onderste vlak en Bovenste vlak. Klik vervolgens met de linkermuisknop op OK | Roteer instantie en selecteer Onderste vlak en Bovenvlak. Voer achtereenvolgens het startpunt (0, 0, 0) en eindpunt (1, 0, 0) van de rotatieas in en voer 90 in onder Rotatiehoek. Klik met de linkermuisknop op Instantie vertalen, selecteer Bovenvlak en voer achtereenvolgens het startpunt (0, 0, 0) en eindpunt (0, 30, 0) van de vertaalvector in.
  4. Stap: Maak een analysestap en stel de uitvoeritems in de geschiedenis in.
    1. Klik met de linkermuisknop op Stap maken, selecteer Dynamisch, Expliciet en klik met de linkermuisknop op Doorgaan. Voer onder Tijdsperiode 0.05 in en klik met de linkermuisknop op OK. Klik met de linkermuisknop op Geschiedenisuitvoer maken en selecteer Energie.
    2. Klik met de linkermuisknop op Geschiedenisuitvoer maken; selecteer onder "Domein" Set5, voer onder "Uitvoervariabelen" "RF2, U2" in en klik met de linkermuisknop op OK.
  5. Interactie: Stel de contacteigenschappen en het type in en stel het bovenvlak en het onderste vlak in als starre lichamen.
    1. Klik met de linkermuisknop op Interactie-eigenschap maken en selecteer Contact. Selecteer onder "Mechanisch" de optie Tangentiële gedrag, selecteer onder "Wrijvingsformulering" de optie Straf en voer onder "Wrijvingscoëfficiënt" "0.2" in.
    2. Klik met de linkermuisknop op Interactie maken, selecteer Algemeen contact (expliciet) en selecteer onder "Globale eigenschapstoewijzing" intProp-1.
    3. Klik met de linkermuisknop op Beperking maken, selecteer onder "Type" de optie Stijf lichaam en pak Onderste Vlak en Bovenvlak op.
  6. Lading: Bevestig het onderste vlak en stel een neerwaartse laadsnelheid van 500 mm/s in op het bovenste vlak.
    1. Klik met de linkermuisknop op Randvoorwaarde maken, selecteer onder "Typen voor geselecteerde stap" Verplaatsing/rotatie, pak set4 op en voer 0 in alle richtingen in.
    2. Klik met de linkermuisknop op Randvoorwaarde maken, selecteer onder "Typen voor geselecteerde stap" Snelheid/Hoeksnelheid, pak set5 op, voer −500 in onder "V2" en voer 0 in de andere richting in.
  7. Maas: Het in elkaar grijpen en bepalen van de elementtypes.
    OPMERKING: Stap 2.7 is belangrijk in de eindige-elementenanalyse. De structuur grijpt in een eindig aantal elementen, voor elk element wordt een geschikte wiskundige benaderingsoplossing aangenomen, en vervolgens worden de evenwichtsvoorwaarden voor de hele structuur afgeleid en opgelost om de oplossing voor het probleem te verkrijgen.
    1. Klik met de linkermuisknop op Seed Part, voer 0.8 in onder "Geschatte wereldwijde grootte" en voer 0.08 in onder "Op absolute waarde". Klik met de linkermuisknop op Gaasgedeelte en selecteer Ja.
    2. Klik met de linkermuisknop op Elementtype toewijzen, pak het onderdeel op en selecteer Gereed. Selecteer onder "Elementbibliotheek" de optie Expliciet en klik met de linkermuisknop op OK.
    3. Herhaal stap 2.7 om de drie delen CT, ST en DT samen te voegen. Het eindige-elementenmodel van de ST wordt weergegeven in figuur 3.
  8. Baan: Dien de berekeningen in en exporteer de resultaten.
    1. Klik met de linkermuisknop op Taak maken, selecteer het model dat u wilt berekenen en klik met de linkermuisknop op Doorgaan. Klik met de linkermuisknop op Taakbeheer, selecteer het model dat u wilt berekenen en klik met de linkermuisknop op Verzenden.
    2. Selecteer het voltooide model voor berekening en klik met de linkermuisknop op Resultaten om de visualisatie te openen. De vervormingsmodus van de ST (k = 0,9) wordt verkregen uit de visualisatie. Klik met de linkermuisknop op XY-datum maken. Selecteer ODB-geschiedenisuitvoer en klik op Plot om de krachtverplaatsingscurve van de ST uit te zetten (k = 0,9).
  9. In stap 2 heeft stap 2.1.1 drie structurele keuzes en stap 2.2.2.2 heeft zes keuzes voor diktevariatiefactor (k), terwijl de andere stappen hetzelfde zijn. Herhaal daarom de bovenstaande stappen 18 keer om de vervormingsmodi en krachtverplaatsingscurven voor 18 modellen te verkrijgen, zoals weergegeven in Figuur 4, Figuur 5, Figuur 6, Figuur 7, Figuur 8. Bovendien worden de indicatoren voor de evaluatie van de crashbestendigheid verkregen uit de kracht-verplaatsingscurve via de vergelijkingen 1-4, zoals weergegeven in Figuur 9, Figuur 10, Figuur 11 en Tabel 2.
    OPMERKING: De introductie van de indicatoren voor de evaluatie van de crashbestendigheid en de vergelijkingen 1-4 maken deel uit van de representatieve resultaten.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

Er worden verschillende veelgebruikte indicatoren gebruikt om de crashbestendigheid van constructies te bepalen, waaronder de totale energieabsorptie (EA), specifieke energieabsorptie (SEA), piekbreekkracht (PCF), gemiddelde verbrijzelingskracht (MCF) en verbrijzelingskrachtefficiëntie (CFE)42.

De totale energieabsorptie (EA)43 kan als volgt worden uitgedrukt:

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

De quasi-statische compressieprestaties van taps toelopende buizen werden bestudeerd door middel van eindige-elementenanalyse. Er werden twee nieuwe soorten gegolfde taps toelopende buizen met variabele diktes ontworpen en hun quasi-statische compressieprestaties werden onderzocht. In quasi-statische compressiesimulaties moeten enkele belangrijke stappen en instellingen worden geverifieerd.

De materiaalparameters zijn de basisvereisten voor de eindige-elemente...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

De auteurs hebben niets te onthullen.

Dankbetuigingen

De eerste auteur wil graag subsidies erkennen van de National Natural Science Foundation of China (nr. 52078152 en nr. 12002095), het algemene programma van het Guangzhou Science and Technology Plan (nr. 202102021113), het Guangzhou Government-University Union Fund (nr. 202201020532) en het Guangzhou Municipal Science and Technology Project (subsidie nr. 202102020606).

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
ABAQUSDassault SIMULIAFinite element software
CTBotong 3D printingConical tube voor experiment
SOLIDWORKSDassault SystemesCAD-software
Universele testmachineSUNSUTM5205, 200kN

Referenties

  1. Wu, S., Li, G., Sun, G., Wu, X., Li, Q. Crashworthiness analysis and optimization of sinusoidal corrugation tube. Thin-Walled Structures. 105, 121-134 (2016).
  2. Hao, W., Xie, J., Wang, F., Liu, Z., Wang, Z. Analytical model of thin-walled corrugated tubes with sinusoidal patterns under axial impacting. International Journal of Mechanical Sciences. 128-129, 1-16 (2017).
  3. Alkhatib, F., Mahdi, E., Dean, A. Crushing response of CFRP and KFRP composite corrugated tubes to quasi-static slipping axial loading: Experimental investigation and numerical simulation. Composite Structures. 246, 112370(2020).
  4. Liu, Z., et al. Axial-impact buckling modes and energy absorption properties of thin-walled corrugated tubes with sinusoidal patterns. Thin-Walled Structures. 94, 410-423 (2015).
  5. Eyvazian, A., Tran, T. N., Hamouda, A. M. Experimental and theoretical studies on axially crushed corrugated metal tubes. International Journal of Non-Linear Mechanics. 101, 86-94 (2018).
  6. Rawat, S., Narayanan, A., Nagendiran, T., Upadhyay, A. K. Collapse behavior and energy absorption in elliptical tubes with functionally graded corrugations. Procedia Engineering. 173, 1374-1381 (2017).
  7. Rawat, S., Narayanan, A., Upadhyay, A. K., Shukla, K. K. Multiobjective optimization of functionally corrugated tubes for improved crashworthiness under axial impact. Procedia Engineering. 173, 1382-1389 (2017).
  8. Zhang, X., Zhang, H. Axial crushing of circular multi-cell columns. International Journal of Impact Engineering. 65, 110-125 (2014).
  9. Mahbod, M., Asgari, M. Energy absorption analysis of a novel foam-filled corrugated composite tube under axial and oblique loadings. Thin-Walled Structures. 129, 58-73 (2018).
  10. Niknejad, A., Abdolzadeh, Y., Rouzegar, J., Abbasi, M. Experimental study on the energy absorption capability of circular corrugated tubes under lateral loading and axial loading. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part D: Journal of Automobile Engineering. 229 (13), 1739-1761 (2015).
  11. Ma, W., Li, Z., Xie, S. Crashworthiness analysis of thin-walled bio-inspired multi-cell corrugated tubes under quasi-static axial loading. Engineering Structures. 204, 110069(2020).
  12. Mozafari, H., Lin, S., Tsui, G. C. P., Gu, L. Controllable energy absorption of double sided corrugated tubes under axial crushing. Composites Part B: Engineering. 134, 9-17 (2018).
  13. Albak, E. İ Crashworthiness design for multi-cell circumferentially corrugated thin-walled tubes with sub-sections under multiple loading conditions. Thin-Walled Structures. 164, 107886(2021).
  14. Deng, X., Liu, W., Jin, L. On the crashworthiness analysis and design of a lateral corrugated tube with a sinusoidal cross-section. International Journal of Mechanical Sciences. 141, 330-340 (2018).
  15. Li, Z., Ma, W., Xu, P., Yao, S. Crushing behavior of circumferentially corrugated square tube with different cross inner ribs. Thin-Walled Structures. 144, 106370(2019).
  16. Li, Z., Ma, W., Xu, P., Yao, S. Crashworthiness of multi-cell circumferentially corrugated square tubes with cosine and triangular configurations. International Journal of Mechanical Sciences. 165, 105205(2020).
  17. Sadighi, A., Eyvazian, A., Asgari, M., Hamouda, A. M. A novel axially half corrugated thin-walled tube for energy absorption under axial loading. Thin-Walled Structures. 145, 106418(2019).
  18. Sadighi, A., Salaripoor, H., Asgari, M. Comprehensive study on the crashworthiness of a new developed axially-half corrugated aluminum tubes. International Journal of Crashworthiness. 27 (3), 633-650 (2022).
  19. Wu, S., Sun, G., Wu, X., Li, G., Li, Q. Crashworthiness analysis and optimization of fourier varying section tubes. International Journal of Non-Linear Mechanics. 92, 41-58 (2017).
  20. Eyvazian, A., Habibi, K., Hamouda, A. M., Hedayati, R. Axial crushing behavior and energy absorption efficiency of corrugated tubes. Materials & Design. 54, 1028-1038 (2014).
  21. Fang, J., Gao, Y., Sun, G., Zheng, G., Li, Q. Dynamic crashing behavior of new extrudable multi-cell tubes with a functionally graded thickness. International Journal of Mechanical Sciences. 103, 63-73 (2015).
  22. Pang, T., et al. On functionally-graded crashworthy shape of conical structures for multiple load cases. Journal of Mechanical Science and Technology. 31 (6), 2861-2873 (2017).
  23. Xu, F., Zhang, X., Zhang, H. A review on functionally graded structures and materials for energy absorption. Engineering Structures. 171, 309-325 (2018).
  24. Mahmoodi, A., Shojaeefard, M. H., Saeidi Googarchin, H. Theoretical development and numerical investigation on energy absorption behavior of tapered multi-cell tubes. Thin-Walled Structures. 102, 98-110 (2016).
  25. Asanjarani, A., Dibajian, S. H., Mahdian, A. Multi-objective crashworthiness optimization of tapered thin-walled square tubes with indentations. Thin-Walled Structures. 116, 26-36 (2017).
  26. Guler, M. A., Cerit, M. E., Bayram, B., Gerçeker, B., Karakaya, E. The effect of geometrical parameters on the energy absorption characteristics of thin-walled structures under axial impact loading. International Journal of Crashworthiness. 15 (4), 377-390 (2010).
  27. Zhao, X., Zhu, G., Zhou, C., Yu, Q. Crashworthiness analysis and design of composite tapered tubes under multiple load cases. Composite Structures. 222, 110920(2019).
  28. Alkhatib, S. E., Tarlochan, F., Eyvazian, A. Collapse behavior of thin-walled corrugated tapered tubes. Engineering Structures. 150, 674-692 (2017).
  29. Alkhatib, S. E., Tarlochan, F., Hashem, A., Sassi, S. Collapse behavior of thin-walled corrugated tapered tubes under oblique impact. Thin-Walled Structures. 122, 510-528 (2018).
  30. Ahmadi, A., Asgari, M. Efficient crushable corrugated conical tubes for energy absorption considering axial and oblique loading. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science. 233 (11), 3917-3935 (2018).
  31. Gao, Q., Wang, L., Wang, Y., Wang, C. Multi-objective optimization of a tapered elliptical tube under oblique impact loading. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part D: Journal of Automobile Engineering. 231 (14), 1978-1988 (2017).
  32. Baykasoğlu, C., Baykasoğlu, A., Tunay Çetin, M. A comparative study on crashworthiness of thin-walled tubes with functionally graded thickness under oblique impact loadings. International Journal of Crashworthiness. 24 (4), 453-471 (2019).
  33. Li, G., Xu, F., Sun, G., Li, Q. Crashworthiness study on functionally graded thin-walled structures. International Journal of Crashworthiness. 20 (3), 280-300 (2015).
  34. Zhang, Y., Lu, M., Sun, G., Li, G., Li, Q. On functionally graded composite structures for crashworthiness. Composite Structures. 132, 393-405 (2015).
  35. Baroutaji, A., Arjunan, A., Stanford, M., Robinson, J., Olabi, A. G. Deformation and energy absorption of additively manufactured functionally graded thickness thin-walled circular tubes under lateral crushing. Engineering Structures. 226, 111324(2021).
  36. Li, G., Xu, F., Sun, G., Li, Q. A comparative study on thin-walled structures with functionally graded thickness (FGT) and tapered tubes withstanding oblique impact loading. International Journal of Impact Engineering. 77, 68-83 (2015).
  37. Chen, Y., et al. Crashworthiness analysis of octagonal multi-cell tube with functionally graded thickness under multiple loading angles. Thin-Walled Structures. 110, 133-139 (2017).
  38. Pang, T., Zheng, G., Fang, J., Ruan, D., Sun, G. Energy absorption mechanism of axially-varying thickness (AVT) multicell thin-walled structures under out-of-plane loading. Engineering Structures. 196, 109130(2019).
  39. Gautam, R., Idapalapati, S. Compressive properties of additively manufactured functionally graded Kagome lattice structure. Metals. 9 (5), 1-14 (2019).
  40. Deng, X., Qin, S., Huang, J. Energy absorption characteristics of axially varying thickness lateral corrugated tubes under axial impact loading. Thin-Walled Structures. 163, 107721(2021).
  41. Xiang, X., et al. The mechanical characteristics of graded Miura-ori metamaterials. Materials & Design. 211, 110173(2021).
  42. Sun, G., Pang, T., Fang, J., Li, G., Li, Q. Parameterization of criss-cross configurations for multiobjective crashworthiness optimization. International Journal of Mechanical Sciences. 124-125, 145-157 (2017).
  43. Xiang, X., et al. Energy absorption of multilayer aluminum foam-filled structures under lateral compression loading. Mechanics of Advanced Materials and Structures. , (2022).
  44. Hanssen, A. G., Langseth, M., Hopperstad, O. S. Static and dynamic crushing of circular aluminium extrusions with aluminium foam filler. International Journal of Impact Engineering. 24 (5), 475-507 (2000).
  45. Fang, Y., Wang, Y., Hou, C., Lu, B. CFDST stub columns with galvanized corrugated steel tubes: Concept and axial behaviour. Thin-Walled Structures. 157, 107116(2020).
  46. Zhang, L., Hebert, R., Wright, J. T., Shukla, A., Kim, J. -H. Dynamic response of corrugated sandwich steel plates with graded cores. International Journal of Impact Engineering. 65, 185-194 (2014).

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Tags

Energieabsorptiediktegradiëntvervormingsmoduslast-verplaatsingscurveefficiëntie van de verbrijzelingskrachtspecifieke energieabsorptieprogressieve vouwing
Eindige-elementenmodellering voor de simulatie van de quasi-statische compressie van gegolfde taps toelopende buizen
Neem contact met ons op
Aanbevelen aan de bibliotheek

Privacy

Gebruiksvoorwaarden

Beleidsoverzicht

Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. Alle rechten voorbehouden.