دانشکده مهندسی

گروه مکانیک

 

جلسه دفاعیه از پایان­نامه کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک طراحی کاربردی

عنوان:

بررسی تجربی و عددی رفتار مکانیکی لوله­های جدارنازک با تغییرشکل مرکب (انبساط محیطی و چین­خوردگی) تحت بار محوری

 

استاد راهنما:

دکتر علی علوی­نیا

 

اساتید داور:

دکتر فرامرز فرشته­صنیعی

دکتر امیرحسین محمودی

 

دانشجو:

مصطفی ابوالفتحی

 

زمان و محل دفاع:

یکشنبه 28 خرداد ماه ساعت 10-12

سمینار 3 دپارتمان مکانیک

 

چکیده:

با افزایش روزافزون استفاده از وسایل نقلیه، تامین ایمنی این وسایل یکی از دغدغه­های پژوهشگران است. جاذب­های انرژی جدارنازک یکی از ابزارهای کاهش صدمات ناشی از تصادف­ها در وسایل نقلیه هستند که با تغییر شکل خمیری می­توانند بخشی از انرژی ضربه را مستهلک نمایند. در این پایان­نامه، یک مکانیزم ترکیبی شامل انبساط محیطی و چین­خوردگی همزمان معرفی شده است که بهره­وری لوله­های جدارنازک­ را به عنوان جاذب­های انرژی بالا می­برد. پژوهش حاضر از دو بخش آزمایش­های تجربی و شبیه­سازی عددی تشکیل شده است. برای انجام آزمایش­های تجربی بر روی لوله­ها، یک دستگاه مخصوص طراحی و با استفاده از آن آزمایش­هایی بر روی نمونه­ها انجام شد. نتایج آزمایش نشان داد که مکانیزم ترکیبی (بدون انجام روانکاری) می­تواند جذب انرژی را نسبت به مکانیزم چین­خوردگی تا 123% افزایش ­دهد. اگر از روانکار استفاده شود این افزایش تا 97% خواهد بود، درنتیجه سهم اصطکاک در استهلاک انرژی حدود 26% است.  به علاوه، نیروی بیشینه در مکانیزم ترکیبی نسبت به چین­خوردگی بین 8 تا 36 درصد کاهش می­یابد. شبیه­سازی­های عددی با نرم­افزار ال­اس-داینا انجام شد و مقایسه نتایج عددی و تجربی مشان داد که تطابق خوبی بین آن­ها وجود دارد. در بررسی عددی تأثیر پارامترهای هندسی لوله و سنبه و اصطکاک بین آن­ها بر مشخصات فروپاشی و سپس بارگذاری دینامیکی بررسی شد. دو ویژگی مهم یک جاذب انرژی کارا، انرژی ویژه­ی بالا و نیروی بیشینه­ی پایین است. به منظور بهبود این دو ویژگی، از نرم­افزار مینی­تب و روش پاسخ سطح برای رسیدن به حالت بهینه استفاده شد. در بهینه­سازی تک­هدفه، حالت پیشنهادی انرژی ویژه را 43% بیشتر از حالت مورد آزمایش، نشان داد، در حالی که در بهینه­سازی چندهدفه، این افزایش 94% بود؛ با این وجود، نیروی بیشینه تنها 12% افزایش یافت.

 

 

Abstract:

 

With the increasing use of vehicles, the safety of these systems is a concern for researchers. Thin-walled energy-absorbers are used for reducing injuries from collisions in vehicles that can dissipate a part of the impact energy by changing to plastic deformation. In this thesis, a combination of expansion and simultaneously folding mechanisms are introduced which raises efficiency of these tubes as energy absorber. The present study consists of two parts: experimental tests and numerical simulations. To conduct experiments on the tubes, a special device was designed and used for testing the samples. Tests results showed that combined mechanisms (without lubrication) can absorb energy up to 123% increase over the folding mechanism. If the lubricant is applied this increase will be about 97%, as a result contribution of friction in energy dissipation is about 26%. In addition, the maximum load in combination mechanisms, reduced between 8% and 36% compared to folding. Simulations were carried out using LS-Dyna code, and comparison of numerical and experimental results showed that there is good agreement between them. In numerical simulations the influence of geometric parameters of the tube and the mandrel as well as friction between the tube and the mandrel on the collapse specifications and dynamic loading were investigated. Two important features of an efficient energy absorption, is high specific energy and low peak load. For improving these properties and optimization, Minitab code and RSM method were used. In single-objective optimization, the proposed case showed 43% increase in special energy compared to the tested case. While for the multi-objective optimization, the increase was 94%; however, the peak load increased only 12%.

 

 

نام: مصطفی                                 نام خانوادگی: ابوالفتحی                                  نام پدر: رضا                               متولد:1369

آدرس: همدان

تلفن: 09193699279                                       پست الکتریکی: mostafaabolfathi1990@yahoo.com

تحصیلات:

کارشناسی: مهندسی مکانیک -  طراحی جامدات  دانشگاه بناب – ورودی 1388  - (پایان نامه: بررسی عددی کشش سرد ورق آلومینیوم لایه لایه با اتصال چسب)

کارشناسی ارشد: مهندسی مکانیک- طراحی کاربردی گرایش جامدات دانشگاه بوعلی­سینا همدان - ورودی 1393  -  (پایان نامه: بررسی عددی و تجربی جذب انرژی لوله های جدارنازک تحت بار محوری فشاری)

....................................................................................................................................................

مهارت های تخصصی:

تسلط بر نرم افزار  LS-DYNA (تحلیل فرآیند کشش عمیق ، هیدروفورمینگ، انفجار، برخورد گلوله با هدف و لهیدگی لوله­های جدار­نازک )

تسلط بر نرم افزار  Solid Works

تسلط بر نرم افزار  Abaqus

آشنایی با نرم افزار  Catia  

آشنایی با نرم افزار  Ansys  (قسمت APDL)

....................................................................................................................................................

مهارت های عمومی:

مسلط به زبان انگلیسی

....................................................................................................................................................

فعالیت ها:

مقاله پذیرفته شده در سیمینار مهندسی مکانیک دانشگاه شیراز و چاپ شده در سیویلیکا  اسفند 92 –  عنوان مقاله (بررسی مزیت مواد فلزی چند لایه با اتصال چسبی بر فلز تک لایه)

عضویت در انجمن های علمی دانشگاهی - دبیر انجمن علمی مهندسی مکانیک