Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.

Artykuł metodologiczny

Modelowanie metodą elementów skończonych do symulacji quasi-statycznego ściskania rur stożkowych karbowanych

3.1K wyświetleń

⸱

DOI:

10.3791/64708

⸱

6 stycznia 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

W tym artykule

Podsumowanie

Ten protokół opisuje badanie quasi-statycznej wydajności ściskania rur karbowanych stożkowych za pomocą symulacji metodą elementów skończonych. Zbadano wpływ gradientu grubości na wydajność ściskania. Wyniki pokazują, że odpowiednie zaprojektowanie gradientu grubości może zmienić tryb odkształcenia i znacznie poprawić wydajność absorpcji energii przez rury.

Streszczenie

W tym badaniu, quasi-statyczna wydajność ściskania rur stożkowych została zbadana za pomocą symulacji elementów skończonych. Wcześniejsze badania wykazały, że gradient grubości może zmniejszyć początkową siłę szczytową, a boczne pofałdowanie może zwiększyć wydajność absorpcji energii. W związku z tym zaprojektowano dwa rodzaje bocznych falistych rur stożkowych o zmiennej grubości, a także przeanalizowano ich wzorce odkształceń, krzywe przemieszczenia obciążenia i wydajność absorpcji energii. Wyniki wykazały, że gdy współczynnik zmienności grubości (k) wynosił 0,9, 1,2 i 1,5, tryb odkształcenia pojedynczej falistej rury stożkowej (ST) zmienił się z poprzecznego rozszerzania i kurczenia się na osiowe progresywne składanie. Ponadto konstrukcja gradientu grubości poprawiła wydajność absorpcji energii przez ST. Absorpcja energii (EA) i absorpcja energii właściwej (SEA) modelu o k = 1,5 wzrosła odpowiednio o 53,6% i 52,4% w porównaniu z modelem ST o k = 0. EA i SEA podwójnie karbowanej rury stożkowej (DT) wzrosły odpowiednio o 373% i 95,7% w porównaniu z rurą stożkową. Wzrost wartości k spowodował znaczny spadek szczytowej siły zgniatania rur i wzrost wydajności siły zgniatania.

Wprowadzenie

Odporność na zderzenia jest istotnym problemem dla lekkich samochodów, a cienkościenne konstrukcje są powszechnie stosowane w celu poprawy odporności na zderzenia. Typowe konstrukcje cienkościenne, takie jak rury okrągłe, mają dobrą zdolność pochłaniania energii, ale zwykle mają duże siły szczytowe i wahania obciążenia podczas procesu kruszenia. Ten problem można rozwiązać, wprowadzając pofałdowania osiowe1,2,3. Obecność pofałdowań pozwala rurze na plastyczne odkształcanie i składanie zgodnie z wcześniej zaprojektowanym wzorem pofałdowania, co może zmniejszyć siłę szczytową i wahania obciążenia4,5. Jednak ten stabilny i kontrolowany wzór odkształceń ma wadę: spada wydajność absorpcji energii. Aby poprawić absorpcję energii osiowych rur falistych, naukowcy wypróbowali wiele metod, takich jak użycie funkcjonalnego projektu gradientu w długości fali6,7 i amplitude8, przy użyciu pianki wypełniającej9,10, tworzenie struktur wielokomorowych i wielościennych11, oraz formowanie rur kombinowanych12.

Ponadto, badacze zaprojektowali boczne rury faliste, wprowadzając pofałdowania do przekroju poprzecznego okrągłych rur13,14,15,16. Istnienie bocznych pofałdowań znacznie poprawia wydajność absorpcji energii przez rurę17,18,19. Eyvazian et al.20 porównali odporność zderzeniową bocznych rur karbowanych i zwykłych okrągłych rur i wykazali, że boczne rury karbowane mają lepszą zdolność pochłaniania energii. Jednym z powodów tej obserwacji jest to, że boczne pofałdowanie wzmacnia ściankę rury, co czyni ją bardziej odporną na składanie z tworzywa sztucznego. Ponadto falista ścianka plastikowej części składanej spłaszcza się, a to spłaszczenie również pochłania energię. Wadą tego typu rury jest jednak duża początkowa siła szczytowa, a ta duża siła początkowa może poważnie wpłynąć na bezpieczeństwo przewożonych pasażerów.

Funkcjonalnie stopniowane struktury mają naturalną przewagę w zmniejszaniu siły szczytowej. Typowe funkcjonalnie stopniowane rury cienkościenne są zwykle formowane przez zmianę parametrów geometrycznych (np. średnicy i grubości ścianki)21. Najbardziej rozpowszechnionymi konstrukcjami, dla których zmienia się średnicę, są rury stożkowe, w tym okrągłe rury stożkowe22, kwadratowe rury stożkowe23,24,25, wielokątne rury stożkowe26,27, osiowe faliste rury stożkowe28,29,30, oraz rury stożkowe o przekrojach eliptycznych31. Istnieje jednak niewiele badań dotyczących bocznych rur falistych. Typowe struktury gradientu grubości obejmują rury kwadratowe32,33, rury okrągłe34,35, rury stożkowe36, rury wielokomórkowe37,38 oraz struktury kratowe39. Deng et al.40 zmniejszyli początkową siłę szczytową bocznych rur karbowanych o gradiencie grubości o 44,53%, ale nie przeprowadzono badań nad bocznymi rurami falistymi stożkowymi.

Chociaż eksperymenty są najdokładniejszą i najbardziej bezpośrednią metodą oceny odporności zderzeniowej konstrukcji, wymagają one również znacznych nakładów finansowych i zasobów. Ponadto niektóre ważne dane, takie jak chmury naprężeniowo-odkształceniowe konstrukcji i wartości energii różnych form, są trudne do uzyskania w experiments18. Analiza metodą elementów skończonych to metoda symulacji rzeczywistych warunków obciążenia przy użyciu przybliżenia matematycznego. Po raz pierwszy zastosowano to w branży lotniczej, głównie do rozwiązywania liniowych problemów strukturalnych. Później był stopniowo stosowany do rozwiązywania problemów nieliniowych w wielu dziedzinach, takich jak inżynieria lądowa, inżynieria mechaniczna i obróbka materiałów34. Ponadto, wraz z rozwojem oprogramowania elementów skończonych, wyniki symulacji stają się coraz bardziej zbliżone do wyników odpowiednich eksperymentów. W związku z tym symulacja z wykorzystaniem analizy elementów skończonych jest wykorzystywana do badania odporności zderzeniowej konstrukcji. W niniejszej pracy przeprowadzono analizę metodą elementów skończonych quasi-statycznej wytrzymałości na ściskanie karbowanych rur stożkowych. Numerycznie badano absorpcję energii dwóch typów bocznych falistych rur stożkowych (tj. pojedynczej karbowanej rury stożkowej [ST] i podwójnej falistej rury stożkowej [DT]) o różnych grubościach. Wyniki porównano z wynikami uzyskanymi dla konwencjonalnej rurki stożkowej (CT). Wymiary trzech typów rur cienkościennych przedstawiono w Rysunek 1A. Parametry geometryczne ST są pokazane w Rysunek 1B, a DT jest budowany przez skrzyżowanie dwóch ST. Gradient grubości jest zaprojektowany tak, jak pokazano na rysunku Rysunek 1C, a zmienność grubości jest definiowana przez wprowadzenie wariantu: współczynnik k. W Rysunek 1C, th/2 = 0,44 mm, a k jest ustawione na 0, 0,3, 0,6, 0,9, 1,2 i 1,5. Wyniki pokazują, że szczytowa siła zgniatania maleje, a wydajność siły zgniatania wzrasta wraz ze wzrostem k.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Protokół

1. Tworzenie powierzchni w oprogramowaniu CAD

  1. Otwórz oprogramowanie CAD (patrz Tabela materiałów), kliknij lewym przyciskiem myszy Plik, kliknij lewym przyciskiem myszy Nowy i wybierz Część.
  2. W części 1 kliknij prawym przyciskiem myszy pozycję Góra i wybierz pozycję Pokaż.
  3. Utwórz nową płaszczyznę: Naciśnij Ctrl i kliknij lewym przyciskiem myszy, aby wybrać płaszczyznę górną i przeciągnij ją w górę. Wprowadź 30 mm jako Odległość odsunięcia i zmień nazwę płaszczyzny na "Dolna".
  4. Utwórz szkic na płaszczyźnie "Góra".
    1. Kliknij prawym przyciskiem myszy Góra i wybierz Szkic, aby utworzyć Szkic 1. Wybierz Krzywa sterowana równaniem w Splajn szkicu.
    2. Wybierz opcję Parametryczny w polu Typ równania. Wprowadź parametry zgodnie z tabelą 1.
      UWAGA: W tym kroku generowany jest kształt szkicu górnej płaszczyzny. Na przykład, jeśli ktoś chce utworzyć CT, wprowadź 7,21 x sin(t), 7,21 x cos(t), 0 i 2 x pi w tabeli 1 w tym kroku.
  5. Utwórz szkic na płaszczyźnie "Na dole".
    1. Kliknij prawym przyciskiem myszy na Dół i wybierz Szkic, aby utworzyć Szkic 2. Wybierz opcję Krzywa sterowana równaniem w Splajn.
    2. Wybierz opcję Parametryczny w polu Typ równania. Wprowadź parametry zgodnie z tabelą 1.
      UWAGA: W tym kroku generowany jest kształt szkicu dolnej płaszczyzny. Na przykład, jeśli chcesz utworzyć CT, wprowadź 12,5 x sin(t), 12,5 x cos(t), 0 i 2 x pi w tabeli 1 w tym kroku.
  6. Wygeneruj powierzchnię.
    1. Kliknij lewym przyciskiem myszy powierzchnię wyciągniętą po profilach. Wybierz Szkic 1 i Szkic 2 w Profilach, a następnie wybierz OK (patrz Plik uzupełniający 1).
  7. Powtórz powyższe kroki (kroki 1.1-1.6), aby wygenerować trzy rodzaje powierzchni (Rysunek 1A) i nazwij je CT, ST i DT, jak pokazano w Rysunek 1A.
    UWAGA: W krokach 1.4.4 i 1.5.4 utworzono szkice odpowiednio górnej i dolnej płaszczyzny, a w kroku 1.6 połączono szkice górnej i dolnej płaszczyzny w celu utworzenia powierzchni. Różnica między trzema płaszczyznami znajduje się w szkicu kroku 1.4.4 i kroku 1.5.4.

2. Budowanie modelu w oprogramowaniu elementów skończonych

UWAGA: Quasi-statyczny model kompresji ST z k = 0,9 jest tutaj opisany jako przykład. Modele elementów skończonych trzech typów rur są dokładnie takie same. W związku z tym należy importować różne typy probówek w kroku 2.1.1, a krok 2 należy powtórzyć, aby uzyskać wszystkie wyniki.

  1. Części: Importuj i twórz części.
    1. Otwórz oprogramowanie elementów skończonych (patrz Tabela materiałów). Zaimportuj część "ST": kliknij lewym przyciskiem myszy Plik > Importuj > część w kolejności. Wybierz plik ST i nazwij tę część "ST" (patrz Plik uzupełniający 2).
    2. Utwórz część "Dolna płaszczyzna": Kliknij lewym przyciskiem myszy Utwórz część. W obszarze Kształt wybierz Powłoka, nazwij tę część "Dolna płaszczyzna" i kliknij lewym przyciskiem myszy Kontynuuj. Wybierz opcję Utwórz okrąg: środek i obwód, a następnie narysuj okrąg z początkiem układu współrzędnych jako środkiem i promieniem 20 mm. Dodaj zestaw punktów odniesienia4 do elementu "Płaszczyzna dolna".
    3. Utwórz część "Płaszczyzna górna": Kliknij lewym przyciskiem myszy Utwórz część. W obszarze Kształt wybierz Powłoka, nazwij tę część "Górna płaszczyzna" i kliknij lewym przyciskiem myszy Kontynuuj. Wybierz opcję Utwórz okrąg: środek i obwód, a następnie narysuj okrąg z początkiem układu współrzędnych jako środkiem i promieniem 20 mm.Dodaj zestaw punktów odniesienia5 do elementu "Płaszczyzna górna".
  2. Właściwość: Zdefiniuj właściwości materiału i przypisz materiał do przekroju.
    1. Utwórz właściwości materiału.
      UWAGA: Trzy rodzaje rur mają te same właściwości materiałowe.
      1. Kliknij lewym przyciskiem myszy Utwórz materiał > Ogólna gęstość > w kolejności i wprowadź "7.85E-09 (7.85 x 10−9)" w sekcji "Gęstość masy".
        UWAGA: Właściwości materiału są uzyskiwane z wcześniej opublikowanych raportów41 z tymi samymi materiałami, a wprowadzenie do materiałów znajduje się w sekcji dyskusji.
      2. Kliknij lewym przyciskiem myszy Mechanical > Elastic > Elastic w kolejności, a w sekcji Moduł Younga i Współczynnik Poissona wprowadź odpowiednio "185 000" i "0,3".
      3. Kliknij lewym przyciskiem myszy na Mechanical > Plasticity > Plastic w kolejności i wprowadź dane pobrane z Rysunek 2 w "Granicy plastyczności" i "Odkształceniu tworzywa sztucznego".
    2. Przypisz sekcję.
      1. Kliknij lewym przyciskiem myszy Utwórz sekcję, w sekcji "Kategoria", wybierz Powłoka i kliknij lewym przyciskiem myszy Kontynuuj.
      2. W sekcji "Grubość skorupy" wybierz Rozkład węzłowy, kliknij lewym przyciskiem myszy Utwórz pole analityczne, wybierz Pole wyrażenia i wprowadź formułę "0,44 − 0,9/100 x (Y − 15)".
        UWAGA: Wzór służy do zmiany grubości rury w kierunku wysokości i uzyskania gradientu grubości. Współczynnik zmienności grubości k jest zdefiniowany tak, jak pokazano w Rysunek 1C, który wskazuje zmianę grubości na jednostkę wysokości. Ponadto grubość połowy wysokości jest ustawiona na stałą wartość (tj. th/2 = 0,44 mm), dzięki czemu grubość pozostałych wysokości można wyprowadzić ze środkowej wysokości:
        0,44 − k/100 × (Y − 15)
        gdzie Y to kierunek wysokości w oprogramowaniu.
      3. Kliknij lewym przyciskiem myszy Przypisz sekcję, wybierz ST z interfejsu, kliknij lewym przyciskiem myszy Gotowe i kliknij lewym przyciskiem myszy OK.
  3. Montaż: Złóż części w całość.
    1. Kliknij lewym przyciskiem myszy Utwórz instancję i wybierz ST, Płaszczyzna dolna i Płaszczyzna górna. Następnie kliknij lewym przyciskiem myszy na OK | Obróć instancję i wybierz Płaszczyzna dolna i Płaszczyzna górna. Wprowadź kolejno punkt początkowy (0, 0, 0) i punkt końcowy (1, 0, 0) osi obrotu, a następnie wprowadź wartość 90 w polu Kąt obrotu. Kliknij lewym przyciskiem myszy Translate Instance, wybierz Top Plane i wprowadź kolejno punkt początkowy (0, 0, 0) i punkt końcowy (0, 30, 0) wektora translacji.
  4. Krok: Utwórz krok analizy i ustaw elementy wyjściowe historii.
    1. Kliknij lewym przyciskiem myszy Utwórz krok, wybierz Dynamiczny, Jawny i kliknij lewym przyciskiem myszy Kontynuuj. W polu Okres czasu wprowadź 0,05 i kliknij lewym przyciskiem myszy OK. Kliknij lewym przyciskiem myszy Utwórz wyjście historii i wybierz Energia.
    2. Kliknij lewym przyciskiem myszy Utwórz wyjście historii; w sekcji "Domena" wybierz Set5, w sekcji "Zmienne wyjściowe" wpisz "RF2, U2" i kliknij lewym przyciskiem myszy OK.
  5. Interakcja: Ustawić właściwości i typ kontaktu, a następnie ustawić górną i dolną płaszczyznę jako ciała sztywne.
    1. Kliknij lewym przyciskiem myszy Utwórz właściwość interakcji i wybierz Kontakt. W sekcji "Mechaniczne" wybierz Zachowanie styczne, w sekcji "Formuła tarcia" wybierz Kara, a w sekcji "Współczynnik tarcia" wpisz "0,2".
    2. Kliknij lewym przyciskiem myszy Utwórz interakcję, wybierz Kontakt ogólny (jawny), a następnie w sekcji "Globalne przypisanie właściwości" wybierz intProp-1.
    3. Kliknij lewym przyciskiem myszy Utwórz wiązanie, w sekcji "Typ" wybierz Ciało sztywne i wybierz Płaszczyzna dolna i Płaszczyzna górna.
  6. Załaduj: Zamocuj dolną płaszczyznę i ustaw prędkość ładowania w dół 500 mm/s na górnej płaszczyźnie.
    1. Kliknij lewym przyciskiem myszy Utwórz warunek brzegowy, w sekcji "Typy dla wybranego kroku" wybierz Przemieszczenie/Obrót, wybierz zestaw4 i wprowadź 0 we wszystkich kierunkach.
    2. Kliknij lewym przyciskiem myszy Utwórz warunek brzegowy, w sekcji "Typy dla wybranego kroku" wybierz Prędkość/Prędkość kątowa, wybierz zestaw5, wprowadź −500 w polu "V2" i wprowadź 0 w przeciwnym kierunku.
  7. Siatka: Tworzenie siatki i określanie typów elementów.
    UWAGA: Krok 2.7 jest ważny w analizie elementów skończonych. Struktura zazębia się w skończoną liczbę elementów, dla każdego elementu zakłada się odpowiednie rozwiązanie aproksymacji matematycznej, a następnie wyprowadza się i rozwiązuje warunki równowagi dla całej konstrukcji, aby uzyskać rozwiązanie problemu.
    1. Kliknij lewym przyciskiem myszy część początkową, wprowadź 0,8 w polu "Przybliżony rozmiar globalny" i wprowadź 0,08 w polu "Według wartości bezwzględnej". Kliknij lewym przyciskiem myszy część siatki i wybierz Tak.
    2. Kliknij lewym przyciskiem myszy Przypisz typ elementu, podnieś część i wybierz Gotowe. W sekcji "Biblioteka elementów" wybierz Jawne i kliknij lewym przyciskiem myszy OK.
    3. Powtórz krok 2.7, aby utworzyć siatkę trzech części CT, ST i DT. Model elementów skończonych ST jest pokazany w Rysunek 3.
  8. Zadanie: Prześlij obliczenia i wyeksportuj wyniki.
    1. Kliknij lewym przyciskiem myszy pozycję Utwórz zadanie, wybierz model do obliczenia, a następnie kliknij lewym przyciskiem myszy pozycję Kontynuuj. Kliknij lewym przyciskiem myszy pozycję Menedżer zadań, wybierz model do obliczenia, a następnie kliknij lewym przyciskiem myszy pozycję Prześlij.
    2. Wybierz ukończony model do obliczeń i kliknij lewym przyciskiem myszy na Wyniki, aby przejść do Wizualizacji. Postać odkształcenia ST (k = 0,9) uzyskuje się z wizualizacji. Kliknij lewym przyciskiem myszy Utwórz datę XY. Wybierz dane wyjściowe historii ODB i kliknij Wykres, aby wykreślić krzywą siła-przemieszczenie ST (k = 0,9).
  9. W kroku 2, kroku 2.1.1 mają trzy opcje strukturalne, a krok 2.2.2.2 ma sześć możliwości wyboru współczynnika zmienności grubości (k), podczas gdy pozostałe kroki są takie same. Dlatego powtórz powyższe kroki 18 razy, aby uzyskać tryby odkształcenia i krzywe siła-przemieszczenie dla 18 modeli, jak pokazano na Rysunek 4, Rysunek 5, Rysunek 6, Rysunek 7, Rysunek 8. Ponadto wskaźniki oceny zderzeniowości są uzyskiwane z krzywej siła-przemieszczenie za pomocą równań 1-4, jak pokazano w Rysunek 9, Rysunek 10, Rysunek 11 i Tabela 2.
    UWAGA: Wprowadzenie wskaźników oceny odporności zderzeniowej i równań 1-4 znajduje się w reprezentatywnych wynikach.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Wyniki

Do określania zdatności do zgniatania struktur stosuje się kilka powszechnie używanych wskaźników, w tym całkowitą absorpcję energii (EA), specyficzną absorpcję energii (SEA), maksymalną siłę zgniatania (PCF), średnią siłę zgniatania (MCF) oraz wydajność siły zgniatania (CFE)42.

Całkowita absorpcja energii (EA)43 może być wyrażona w następujący sposób:

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Dyskusja

Właściwości quasi-statycznego ściskania rur stożkowych zbadano za pomocą analizy elementów skończonych. Zaprojektowano dwa nowe typy karbowanych rur stożkowych o zmiennej grubości ścianek i zbadano ich zachowanie podczas quasi-statycznego ściskania. W symulacjach quasi-statycznego ściskania konieczna jest weryfikacja kilku istotnych kroków i ustawień.

Parametry materiałowe stanowią podstawowe wymagania dla obliczeń metodą elementów skończonych (krok 2.2.1 protokołu). W niniejszym badaniu param...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Oświadczenia

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Podziękowania

Pierwszy autor chciałby podziękować za granty z Narodowej Fundacji Nauk Przyrodniczych Chin (nr 52078152 i nr 12002095), Programu Ogólnego Planu Nauki i Technologii w Kantonie (nr 202102021113), Funduszu Rządowo-Uniwersyteckiego w Kantonie (nr 202201020532) oraz Miejskiego Projektu Nauki i Technologii w Kantonie (Grant nr 202102020606).

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
ABAQUSDassault SIMULIAelementów skończonych
CTBotong Druk 3DStożkowa rurka do eksperymentu
SOLIDWORKSOprogramowanieDassault Systemes
Uniwersalna maszynawytrzymałościowa SUNSUTM5205, 200kN
Oprogramowanie CAD

Bibliografia

  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).

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Przedruki i uprawnienia

Tagi

pochłanianie energiigradient grubościtryb deformacjikrzywa przemieszczenia obciążeniaefektywność siły zgniataniaswoiste pochłanianie energiiprogresywne składanie
Modelowanie metodą elementów skończonych do symulacji quasi-statycznego ściskania rur stożkowych karbowanych
Skontaktuj się z nami
Poleć bibliotece

Prywatność

Warunki korzystania z usługi

Zasady

Prawa autorskie © 2026 MyJoVE Corporation. Wszelkie prawa zastrzeżone.