Method Article

Oluklu Konik Boruların Yarı Statik Sıkıştırmasının Simülasyonu için Sonlu Elemanlar Modellemesi

DOI:

10.3791/64708

January 6th, 2023

In This Article

Summary

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu protokol, sonlu eleman simülasyonları kullanılarak oluklu konik boruların yarı statik sıkıştırma performansının incelenmesini açıklar. Kalınlık gradyanının sıkıştırma performansı üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Sonuçlar, uygun kalınlık gradyan tasarımının deformasyon modunu değiştirebileceğini ve tüplerin enerji emme performansını önemli ölçüde artırabileceğini göstermektedir.

Abstract

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu çalışmada, konik tüplerin yarı statik sıkıştırma performansı, sonlu eleman simülasyonları kullanılarak araştırılmıştır. Önceki çalışmalar, bir kalınlık gradyanının başlangıçtaki tepe kuvvetini azaltabileceğini ve yanal oluklanmanın enerji emme performansını artırabileceğini göstermiştir. Bu nedenle, değişken kalınlıklara sahip iki tür yanal oluklu konik boru tasarlanmış ve deformasyon modelleri, yük yer değiştirme eğrileri ve enerji emme performansları analiz edilmiştir. Sonuçlar, kalınlık değişim faktörü (k) 0.9, 1.2 ve 1.5 olduğunda, tek oluklu konik borunun (ST) deformasyon modunun enine genleşme ve büzülmeden eksenel ilerlemeli katlanmaya değiştiğini gösterdi. Ek olarak, kalınlık gradyanı tasarımı, ST'nin enerji emme performansını geliştirdi. K = 1.5 olan modelin enerji absorpsiyonu (EA) ve özgül enerji absorpsiyonu (SEA), k = 0 olan ST modeline kıyasla sırasıyla% 53.6 ve% 52.4 artmıştır. Çift oluklu konik borunun (DT) EA ve SEA'sı, konik boruya kıyasla sırasıyla %373 ve %95,7 oranında artmıştır. K değerindeki artış, boruların tepe kırma kuvvetinde önemli bir azalmaya ve kırma kuvveti verimliliğinde bir artışa neden oldu.

Introduction

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Çarpışmaya dayanıklılık, hafif otomobiller için önemli bir konudur ve ince duvarlı yapılar, çarpışmaya dayanıklılığı artırmak için yaygın olarak kullanılmaktadır. Yuvarlak borular gibi tipik ince duvarlı yapılar, iyi enerji emme kapasitesine sahiptir, ancak kırma işlemi sırasında genellikle büyük tepe kuvvetlerine ve yük dalgalanmalarına sahiptir. Bu sorun, eksenel oluklar 1,2,3 eklenerek çözülebilir. Olukların varlığı, borunun önceden tasarlanmış bir oluk modeline göre plastik olarak deforme olmasına ve katlanmasına izin verir, bu da tepe ku....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. CAD yazılımında yüzeyin oluşturulması

  1. CAD yazılımını açın (Malzeme Tablosuna bakın), Dosya'ya sol tıklayın, Yeni'ye sol tıklayın ve Parça'yı seçin.
  2. Bölüm1'de Üst'e sağ tıklayın ve Göster'i seçin.
  3. Yeni bir düzlem oluşturma: Ctrl tuşuna basın ve Üst düzlemi seçmek için sol tıklayın ve yukarı sürükleyin. Ofset Mesafesi olarak 30 mm girin ve düzlemi "Alt" olarak yeniden adlandırın.
  4. "Üst" düzlem....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Toplam enerji emilimi (EA), özgül enerji emilimi (SEA), tepe kırma kuvveti (PCF), ortalama kırma kuvveti (MCF) ve kırma kuvveti verimliliği (CFE) dahil olmak üzere yapıların çarpışmaya dayanıklılığını belirlemek için yaygın olarak kullanılan birkaç gösterge kullanılır42.

Toplam enerji absorpsiyonu (EA)43 şu şekilde ifade edilebilir:

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Konik tüplerin yarı statik sıkıştırma performansı, sonlu elemanlar analizi ile incelenmiştir. Değişken kalınlıklara sahip iki yeni tip oluklu konik boru tasarlandı ve yarı statik sıkıştırma performansları araştırıldı. Yarı statik sıkıştırma simülasyonlarında, bazı önemli adımların ve ayarların doğrulanması gerekir.

Malzeme parametreleri, sonlu elemanlar hesaplaması için temel gereksinimlerdir (protokolün 2.2.1 adımı). Bu çalışmada materyal parametreler literatürden elde edilmiştir

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Yazarların ifşa edecek hiçbir şeyi yok.

Acknowledgements

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

İlk yazar, Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı (No. 52078152 ve No. 12002095), Guangzhou Bilim ve Teknoloji Planı Genel Programı (No. 202102021113), Guangzhou Hükümet-Üniversite Birliği Fonu (No. 202201020532) ve Guangzhou Belediye Bilim ve Teknoloji Projesi'nden (Hibe No. 202102020606) gelen hibeleri kabul etmek ister.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
ABAQUSDassault SIMULIASonlu elemanlar yazılımı
CTBotong Deney
konik tüp SOLIDWORKSDassault SystemesCAD yazılımı
Üniversal test cihazıSUNSUTM5205, 200kN
için 3D baskı

References

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  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. Ana....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Finite Element ModelingQuasi Static CompressionCorrugated Tapered TubesEnergy AbsorptionThickness GradientDeformation ModeLoad Displacement CurveCrushing Force EfficiencySpecific Energy AbsorptionProgressive Folding

Related Articles