حل تحلیلی انرژی جذب شده در ضربه گیرهای مخروطی پرشده با فوم

کاربرد سیستمهای جاذب انرژی ضربه در صنایع مختلف به ویژه در صنایع خودروسازی به عنوان راه حلی برای حداقل کردن اثر ضربه وارده به سرنشینان و بالا بردن ایمنی خودرو از اهمیت ویژه ای برخوردار است. برای بالا بردن ایمنی خودروها در سوانح رانندگی و برخورد خودروها با موانع، اقدامات زیادی از سوی شرکت های سازنده صورت گرفته است. به این منظور سیستم های گوناگون جذب انرژی به کار گرفته شدهاند که از این میان لولههای جدار نازک به خاطر سبکی، ظرفیت جذب انرژی بالا، طول لهیدگی زیاد و نسبت جذب انرژی به وزن بالا به عنوان یکی از کارآمدترین سیستم های جذب انرژی، کاربرد روز افزونی پیدا کردهاند. در این پژوهش، هدف ارائه یک مدل ریاضی برای لوله مخروطی پرشده با فوم به منظور محاسبه جذب انرژی و نیروی متوسط لهیدگی برای مدل ساده شده (بدون اعمال کار سختی) می باشد. این رابطه تحلیلی با محاسبه انرژی تلف شده در لولای پلاستیک و لحاظ کردن انرژی مربوط به کشیدگی دیواره بین لولاها (تغییرات کرنش محیطی در جداره لوله) و میزان جذب انرژی توسط فوم، بدست آمده است. همچنین نتایج تحلیلی بدست آمده برای جذب انرژی و نیروی متوسط فروریزش برای مخروط با نتایج تجربی مقایسه و صحت روابط تحلیلی بیان گردید. نتایج نشان می دهند که ضخامت مخروط ، زاویه مخروط و خواص فوم در کنترل فروریزش و جذب انرژی ضربه گیرهای مخروطی تأثیر بسزایی دارد.