جلسه دفاع جامع پژوهشی2 (آقای مهرداد کلوشانی)
موضوع: بهینه سازی شکل لوله جدار نازک چیندار تحت بار فشاری محوری با هدف افزایش ظرفیت جذب انرژی مخصوص و بازده نیروی لهیدگی
ارائه دهنده: مهرداد کلوشانی
استادان راهنما: دکتر محمدرضا فروزان
استادان مشاور: دکتر محمدرضا نیرومند
استادان داور: دکتر محمود فرزین، دکتر مجتبی صدیقی، دکتر محسن بدرسمای
چکیده
استفاده از سازه های جدار نازک فلزی از جمله روش های متعارف برای جذب انرژی حاصل از ضربه و نیروی فشاری به ويژه در وسایل نقلیه زمینی، دریایی و هوایی است. به همین واسطه تا به امروز مطالعات گسترده و متنوعی در رابطه با این دسته از جاذبه ای انرژی انجام شده است. در این تحقیقات، به طورگسترده هندسه های مختلفی برای بهبود عملکرد سازه های جدار نازک پیشنهاد و مورد آزمون تجربی و تحلیلی قرار گرفته است. از جمله جاذبه ای جدار نازک، لوله های چیندار طولی هستند. یکی از مهمترین ویژگیهای لوله های جدار نازک چیندار، قابل پیش بینی و کنترل پذیر بودن منحنی نیرو- جابجایی بخصوص در بارگذاری های دینامیکی است. همچنین در این سازه ها رفتار نیرویی به حالت یکنواخت و نسبتا ثابت نزدیک است. یکی از نقاط ضعف لوله های چیندار کاهش انرژی جذب شده بر واحد وزن این لوله ها نسبت به لوله ساده بدون چین می باشد که در مقالات و کتاب های مختلفی به آن اشاره شده است.
هدف از این پژوهش افزایش انرژی جذب شده بر واحد وزن لوله های چیندار نسبت به لوله ساده ی بدون چین، ضمن کاهش نیروی بیشینه است. در این پژوهش ابتدا لوله آلومینومی AL 6063-T5 جهت نمونه سازی و آزمون های تجربی انتخاب شد و سپس انواع آزمون های تجربی برای استخراج خواص مکانیکی ماده مورد نظر و مقایسه با نتایج عددی جهت اعتبارسنجی روش عددی، صورت گرفت. همچنین مطالعه روی لوله ساده مستقیم انجام و حالت بهینه برای لوله ساده در شرایط ضخامت ثابت تعیین شد. در ادامه پس از صحت سنجی نتایج عددی برای لوله چیندار، با ایجاد ارتباط بین یک الگوریتم بهینه سازی چند هدفه و نرم افزار تحلیلی آباکوس، نتایجی بدست آمد که در آنها علاوه بر حذف پیک نیرویی، انرژی جذب شده بر واحد وزن نیز افزایش پیدا کرد. نتیجه بهینه با بیش از 400 نتیجه حاصل از دیگر جاذبه ای جدارنازک انرژی مقایسه شد که نشان دهنده جایگاه بسیار مناسب نتیجه بهینه حاصل از این پژوهش با دیگر نتایج گذشته بوده است.
از دیگر فعالیت های این پروژه که هنوز به مرحله نهایی نرسیده است می توان به ساخت و آزمون فشار تک محور لوله چیندار بهینه و بیبعد کردن ابعاد هندسی لوله چیندار برای ضخامت ها و قطرهای متفاوت، اشاره کرد.
کلمات کلیدی: جاذب انرژی، سازه جدارنازک، انرژی جذب شده، پیک نیرویی، لوله ساده، لوله چیندار طولی، بهینه سازی شکل