Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

Конечно-элементное моделирование для имитации квазистатического сжатия гофрированных конических труб

3.1K просмотров

⸱

DOI:

10.3791/64708

⸱

6 января 2023 г.

 ,  ,  ,  , 
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

В этой статье

Краткое содержание

В этом протоколе описывается исследование квазистатических характеристик сжатия гофрированных конических труб с использованием моделирования методом конечных элементов. Исследовано влияние градиента толщины на характеристики сжатия. Результаты показывают, что правильный дизайн градиента толщины может изменить режим деформации и значительно улучшить характеристики поглощения энергии трубами.

Аннотация

В этом исследовании квазистатические характеристики сжатия конических труб были изучены с помощью моделирования методом конечных элементов. Предыдущие исследования показали, что градиент толщины может уменьшить начальную пиковую силу, а боковое гофра может увеличить показатели поглощения энергии. Поэтому были спроектированы два типа боковых гофрированных труб с переменной толщиной, а также проанализированы их характер деформации, кривые смещения нагрузки и показатели поглощения энергии. Результаты показали, что при коэффициенте изменения толщины (k) 0,9, 1,2 и 1,5 режим деформации одиночной гофрированной конической трубы (ST) изменялся с поперечного расширения и сжатия на осевое прогрессивное складывание. Кроме того, конструкция с градиентом толщины улучшила показатели поглощения энергии ST. Поглощение энергии (EA) и поглощение удельной энергии (SEA) модели с k = 1,5 увеличились на 53,6% и 52,4% соответственно по сравнению с моделью ST с k = 0. EA и SEA двойной гофрированной конической трубы (DT) увеличились на 373% и 95,7% соответственно по сравнению с конической трубой. Увеличение значения k привело к значительному снижению пикового усилия дробления труб и увеличению эффективности усилия дробления.

Введение

Ударопрочность является важным вопросом для легких автомобилей, а тонкостенные конструкции широко используются для повышения ударопрочности. Типичные тонкостенные конструкции, такие как круглые трубы, обладают хорошей способностью поглощения энергии, но обычно имеют большие пиковые силы и колебания нагрузки в процессе дробления. Эту проблему можно решить введением осевых гофр 1,2,3. Наличие гофры позволяет трубе пластически деформироваться и складываться по заранее разработанному рисунку гофры, что позволяет снизить пиковое усилие и колебания нагрузки 4,5. Однако у этой стабильной и контролируемой деформации есть недостаток: показатели поглощения энергии снижаются. Для улучшения поглощения энергии осевыми гофрированными трубами исследователи испробовали множество методов, таких как использование функционального градиентного дизайна в длине волны 6,7 и амплитуде8, использование наполнительной пены 9,10, формирование многокамерных и многостенных структур11, формирование комбинированных труб12.

Кроме того, исследователи сконструировали боковые гофрированные трубы, введя гофры в поперечное сечение круглых труб 13,14,15,16. Наличие боковых гофр значительно улучшает показатели поглощения энергии трубкой 17,18,19. Eyvazian et al.20 сравнили ударопрочность боковых гофрированных труб и обычных круглых труб и показали, что боковые гофрированные трубы обладают лучшей способностью поглощения энергии. Одна из причин этого наблюдения заключается в том, что боковая гофра укрепляет стенку трубы, что делает ее более устойчивой к пластиковому складыванию. Кроме того, гофрированная стенка пластиковой складной части сплющивается, а это сплющивание также поглощает энергию. Тем не менее, высокая начальная пиковая сила является недостатком этого типа труб, и эта высокая начальная сила может серьезно повлиять на безопасность перевозимых пассажиров.

Функционально градуированные конструкции имеют естественное преимущество в снижении пиковой силы. Обычно тонкостенные трубки с функциональной градацией обычно формируются путем изменения геометрических параметров (например, диаметра и толщины стенки)21. Наиболее распространенными конструкциями, для которых изменяется диаметр, являются конические трубы, в том числе круглые конические трубы22, квадратные конические трубы 23,24,25, многоугольные конические трубы 26,27, осевые гофрированные конические трубы 28,29,30 и конические трубы с эллиптическим сечением 31. Тем не менее, существует мало исследований по боковым гофрированным трубам. Типичные структуры с градиентом толщины включают квадратные трубы32,33, круглые трубы34,35, конические трубы36, многоячеистые трубы37,38 и решетчатые структуры39. Deng et al.40 снизили начальное пиковое усилие боковых гофрированных труб с конструкцией градиента толщины на 44,53%, но исследований боковых гофрированных труб не проводилось.

Хотя эксперименты являются наиболее точным и прямым методом оценки ударопрочности конструкций, они также требуют значительных средств и ресурсов. Кроме того, некоторые важные данные, такие как облака напряжения-деформации конструкции и энергетические значения различных форм, трудно получить в экспериментах18. Анализ методом конечных элементов — это метод моделирования реальных условий нагрузки с использованием математической аппроксимации. Впервые это было применено в аэрокосмической отрасли, в основном для решения задач линейного строения. Позже он постепенно стал применяться для решения нелинейных задач во многих областях, таких как гражданское строительство,машиностроение и обработка материалов. Кроме того, с развитием программного обеспечения методом конечных элементов результаты моделирования становятся все более приближенными к результатам соответствующих экспериментов. Поэтому для исследования ударопрочности конструкций используется моделирование с использованием анализа методом конечных элементов. В данном исследовании был проведен конечно-элементный анализ квазистатических характеристик сжатия гофрированных конических труб. Численно исследовано поглощение энергии двумя типами боковых гофрированных конических труб (т.е. одинарной гофрированной конической трубой [ST] и двойной гофрированной конической трубой [DT]) с переменной толщиной. Результаты сравнивались с результатами, полученными для обычной конической трубки (КТ). Размеры трех типов тонкостенных труб показаны на рисунке 1А. Геометрические параметры ST показаны на рисунке 1B, а DT строится путем пересечения двух ST. Градиент толщины рассчитывается так, как показано на рисунке 1C, а изменение толщины определяется введением вариации: фактор k. На рисунке 1C th/2 = 0,44 мм, а k установлено равным 0, 0,3, 0,6, 0,9, 1,2 и 1,5. Результаты показывают, что пиковая сила дробления уменьшается, а эффективность силы дробления увеличивается с увеличением k.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

1. Создание поверхности в программе CAD

  1. Откройте программное обеспечение САПР (см. Таблица материалов), щелкните левой кнопкой мыши « Файл», щелкните левой кнопкой мыши « Создать» и выберите «Деталь».
  2. В Части 1 щелкните правой кнопкой мыши по Верхней части и выберите Показать.
  3. Создание новой плоскости: нажмите клавишу Ctrl и щелкните левой кнопкой мыши, чтобы выбрать верхнюю плоскость и перетащить ее вверх. Введите 30 мм в качестве Расстояния смещения и переименуйте плоскость в "Нижнюю".
  4. Создайте эскиз на плоскости "Верх".
    1. Щелкните правой кнопкой мыши по Верхней части и выберите Эскиз, чтобы создать Эскиз 1. Выберите Кривая, управляемая уравнением, в сплайне эскиза.
    2. Выберите Параметрический в поле Тип уравнения. Введите параметры в соответствии с таблицей 1.
      ПРИМЕЧАНИЕ: На этом этапе создается форма эскиза верхней плоскости. Например, если вы хотите создать CT, введите 7,21 x sin(t), 7,21 x cos(t), 0 и 2 x pi в Таблицу 1 на этом шаге.
  5. Создайте эскиз на плоскости "Нижняя".
    1. Щёлкните правой кнопкой мыши по Нижней части и выберите Эскиз , чтобы создать Эскиз 2. Выберите кривую, управляемую уравнением , в сплайне.
    2. Выберите Параметрический в поле Тип уравнения. Введите параметры в соответствии с таблицей 1.
      ПРИМЕЧАНИЕ: На этом шаге создается форма эскиза нижней плоскости. Например, если вы хотите создать CT, введите 12,5 x sin(t), 12,5 x cos(t), 0 и 2 x pi в таблице 1 на этом шаге.
  6. Сгенерируйте поверхность.
    1. Щелкните левой кнопкой мыши по поверхности Лофтинг. Выберите Эскиз 1 и Эскиз 2 в разделе Профили, а затем нажмите кнопку ОК (см. Дополнительный файл 1).
  7. Повторите описанные выше шаги (шаги 1.1-1.6), чтобы создать три вида поверхностей (рисунок 1A) и назовите их CT, ST и DT, как показано на рисунке 1A.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Шаг 1.4.4 и шаг 1.5.4 создают эскизы верхней и нижней плоскостей соответственно, а шаг 1.6 соединяет эскизы верхней и нижней плоскостей вместе, образуя поверхность. Разница между тремя плоскостями находится на рисунке шага 1.4.4 и шага 1.5.4.

2. Построение модели в программном обеспечении конечных элементов

ПРИМЕЧАНИЕ: Здесь в качестве примера описана квазистатическая модель сжатия ST с k = 0.9. Конечно-элементные модели трех типов трубок абсолютно идентичны. Таким образом, различные типы пробирок в шаге 2.1.1 должны быть импортированы, и шаг 2 необходимо повторить, чтобы получить все результаты.

  1. Комплектующие: Импортируйте и создайте детали.
    1. Откройте программу конечных элементов (см. Таблицу материалов). Импортируйте деталь "ST": щелкните левой кнопкой мыши " Файл" > "Импортировать > деталь " по порядку. Выберите файл ST и назовите эту часть "ST" (см. Дополнительный файл 2).
    2. Создайте деталь "Нижняя плоскость": щелкните левой кнопкой мыши по кнопке "Создать деталь". В разделе «Форма» выберите «Оболочка», назовите эту часть «Нижняя плоскость» и щелкните левой кнопкой мыши по кнопке «Продолжить». Выберите «Создать круг: центр и периметр» и нарисуйте круг с началом координат в центре и радиусом 20 мм. Добавьте набор опорных точек4 к детали "Нижняя плоскость".
    3. Создайте деталь "Верхняя плоскость": щелкните левой кнопкой мыши по кнопке "Создать деталь". В разделе «Форма» выберите «Оболочка», назовите эту деталь «Верхняя плоскость» и щелкните левой кнопкой мыши по кнопке «Продолжить». Выберите "Создать круг: центр и периметр" и нарисуйте круг с началом координат в качестве центра и радиусом 20 мм.Добавьте набор опорных точек5 к детали "Верхняя плоскость".
  2. Свойство: Определите свойства материала и назначьте материал сечению.
    1. Создайте свойства материала.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Три типа трубок имеют одинаковые свойства материала.
      1. Щелкните левой кнопкой мыши по порядку « Создать материал > общей > плотности » и введите «7.85E-09 (7.85 x 10−9)» в разделе «Плотность массы».
        ПРИМЕЧАНИЕ: Свойства материалов получены из ранее опубликованных отчетов41 с теми же материалами, а введение к материалам включено в раздел обсуждения.
      2. Щелкните левой кнопкой мыши по пунктам «Механическая > Упругость» > «Упругость » по порядку, а также в полях «Модуль Юнга » и «Коэффициент Пуассона» введите «185 000» и «0.3» соответственно.
      3. Щелкните левой кнопкой мыши по Mechanical > Plasticity > Plastic по порядку, и введите данные, взятые с рисунка 2 , в разделы "Предел текучести" и "Пластическая деформация".
    2. Назначьте раздел.
      1. Щелкните левой кнопкой мыши по «Создать раздел», в разделе «Категория», выберите «Оболочка» и щелкните левой кнопкой мыши по «Продолжить».
      2. В разделе "Толщина оболочки" выберите "Узловое распределение", щелкните левой кнопкой мыши "Создать аналитическое поле", выберите "Поле выражения" и введите формулу "0,44 − 0,9/100 x (Y − 15)".
        ПРИМЕЧАНИЕ: Формула используется для изменения толщины трубки в направлении высоты и достижения градиента толщины. Коэффициент изменения толщины k определен, как показано на рисунке 1C, который показывает изменение толщины на единицу высоты. Кроме того, толщина половины высоты устанавливается на фиксированную величину (т.е. th/2 = 0,44 мм), так что толщина других высот может быть получена из средней высоты:
        0,44 − к/100 × (Y − 15)
        где Y — направление высоты в программном обеспечении.
      3. Щелкните левой кнопкой мыши по Назначить раздел, выберите ST в интерфейсе, щелкните левой кнопкой мыши по Готово и щелкните левой кнопкой мыши по OK.
  3. Собрание: Соберите детали в единое целое.
    1. Щелкните левой кнопкой мыши по кнопке «Создать экземпляр» и выберите ST, Нижнюю плоскость и Верхнюю плоскость. Затем щелкните левой кнопкой мыши по OK | Поверните экземпляр и выберите «Нижняя плоскость » и «Верхняя плоскость». Введите начальную точку (0, 0, 0) и конечную точку (1, 0, 0) оси вращения по очереди, а затем введите 90 в поле «Угол поворота». Щелкните левой кнопкой мыши по кнопке «Перевести экземпляр», выберите «Верхняя плоскость» и введите начальную точку (0, 0, 0) и конечную точку (0, 30, 0) вектора трансляции по очереди.
  4. Шаг: Создайте шаг анализа и задайте элементы вывода истории.
    1. Щелкните левой кнопкой мыши по «Создать шаг», выберите «Динамический», « Явный» и щелкните левой кнопкой мыши по «Продолжить». В разделе «Период времени » введите 0.05 и щелкните левой кнопкой мыши по OK. Щелкните левой кнопкой мыши по кнопке «Создать вывод истории» и выберите «Энергия».
    2. Щелкните левой кнопкой мыши по Создать вывод истории; в разделе "Домен" выберите Set5, в разделе "Выходные переменные" введите "RF2, U2" и щелкните левой кнопкой мыши по OK.
  5. Взаимодействие: Задайте свойства и тип контакта, а также задайте верхнюю и нижнюю плоскости в качестве жестких тел.
    1. Щелкните левой кнопкой мыши по «Создать свойство взаимодействия» и выберите «Контакт». В разделе "Механический" выберите "Тангенциальное поведение", в разделе "Формулировка трения" выберите "Штраф", а в разделе "Коэффициент трения" введите "0,2".
    2. Щелкните левой кнопкой мыши по « Создать взаимодействие», выберите «Общий контакт (явный)» и в разделе «Глобальное назначение свойств» выберите intProp-1.
    3. Щелкните левой кнопкой мыши по « Создать ограничение», в разделе «Тип» выберите «Жесткое тело» и выберите «Нижняя плоскость » и «Верхняя плоскость».
  6. Груз: Зафиксируйте нижнюю плоскость и установите нисходящую скорость загрузки 500 мм/с на верхней плоскости.
    1. Щелкните левой кнопкой мыши по « Создать граничное условие», в разделе «Типы для выбранного шага» выберите «Перемещение/вращение», возьмите set4 и введите 0 во всех направлениях.
    2. Щелкните левой кнопкой мыши по " Create Boundary Condition", в разделе "Types for Selected Step" выберите "Velocity/Angular Velocity", выберите set5, введите −500 в поле "V2" и введите 0 в обратном направлении.
  7. Сеть: Построение сетки и определение типов элементов.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Шаг 2.7 важен для анализа методом конечных элементов. Структура разбивается на конечное число элементов, для каждого элемента предполагается подходящее математическое аппроксимационное решение, а затем выводятся и решаются условия равновесия для всей структуры для получения решения задачи.
    1. Щелкните левой кнопкой мыши по исходной части, введите 0.8 в поле "Приблизительный глобальный размер" и введите 0.08 в поле "По абсолютному значению". Щёлкните левой кнопкой мыши по Mesh Part и выберите Yes.
    2. Щелкните левой кнопкой мыши по кнопке «Назначить тип элемента», выберите деталь и выберите «Готово». В разделе "Библиотека элементов" выберите "Explicit" и щелкните левой кнопкой мыши по OK.
    3. Повторите шаг 2.7, чтобы соединить три части CT, ST и DT. Конечно-элементная модель ST показана на рисунке 3.
  8. Работа: Отправьте расчеты и экспортируйте результаты.
    1. Щелкните левой кнопкой мыши по кнопке «Создать задание», выберите модель для расчета и щелкните левой кнопкой мыши по кнопке «Продолжить». Щелкните левой кнопкой мыши по Job Manager, выберите модель для расчета и щелкните левой кнопкой мыши по Submit.
    2. Выберите готовую модель для расчета и щелкните левой кнопкой мыши по Результатам , чтобы войти в Визуализацию. Мода деформации СТ (k = 0,9) получена из визуализации. Щелкните левой кнопкой мыши по кнопке «Создать дату XY». Выберите вывод истории ODB и нажмите кнопку Построить , чтобы построить кривую сила-смещение ST (k = 0,9).
  9. На шаге 2 шаг 2.1.1 имеет три варианта конструкции, а шаг 2.2.2.2 имеет шесть вариантов коэффициента изменения толщины (k), в то время как другие шаги аналогичны. Следовательно, повторите вышеуказанные шаги 18 раз, чтобы получить моды деформации и кривые сила-перемещение для 18 моделей, как показано на рисунках 4, 5, 6, 7, 8. Кроме того, показатели оценки ударопрочности получаются из кривой сила-перемещение по уравнениям 1-4, как показано на рисунках 9, 10, 11 и таблице 2.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Введение показателей оценки ударопрочности и уравнений 1-4 является репрезентативным результатом.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

Для определения ударопрочности конструкций используются несколько часто используемых показателей, включая общее поглощение энергии (EA), удельное поглощение энергии (SEA), пиковую силу разрушения (PCF), среднюю силу разрушения (MCF) и эффективность усилия дробления (CFE)42.

Общее поглощение энергии (ЭА)43 может быть выражено следующим образом:

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

Квазистатические характеристики сжатия конических труб были изучены с помощью анализа методом конечных элементов. Были разработаны два новых типа гофрированных конических труб с переменной толщиной, и исследованы их квазистатические характеристики сжатия. При моделировании квазистатического сжатия необходимо проверить некоторые важные шаги и настройки.

Параметры материала являются основными требованиями для расчета методом конечных элементов (шаг 2.2.1 протокола). В данном исследовании парамет...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

Авторам нечего раскрывать.

Благодарности

Первый автор хотел бы выразить признательность за гранты от Национального фонда естественных наук Китая (No 52078152 и No 12002095), Общей программы Плана науки и технологий Гуанчжоу (No 202102021113), Фонда союза правительства и университетов Гуанчжоу (No 202201020532) и Муниципального научно-технического проекта Гуанчжоу (грант No 202102020606).

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
ABAQUSDassault SIMULIAПрограммное обеспечение
CTBotong 3D-печатьКоническая труба для эксперимента
SOLIDWORKSDassault SystèmesПрограммное обеспечение
CAD Универсальная испытательная машинаSUNSUTM5205, 200kN
конечных элементов

Ссылки

  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).

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Теги

Поглощение энергииградиент толщинырежим деформациикривая зависимости перемещения от нагрузкиэффективность силы смятияудельное поглощение энергиипрогрессирующее складывание
Конечно-элементное моделирование для имитации квазистатического сжатия гофрированных конических труб
Связаться с нами
Порекомендовать библиотеке

Конфиденциальность

Условия использования

Политики

© 2026 MyJoVE Corporation. Все права защищены.