• شماره ركورد
    25094
  • شماره راهنما
    MEC2 292
  • عنوان

    مطالعه عددي جاذب انرژي شش‌ضلعي آلومينيومي پرشده با انواع سلول‌هاي پليمري

  • مقطع تحصيلي
    كارشناسي ارشد
  • رشته تحصيلي
    مهندسي مكانيك - طراحي كاربردي
  • دانشكده
    فني و مهندسي
  • تاريخ دفاع
    1404/07/23
  • صفحه شمار
    98 ص .
  • استاد راهنما
    حميد بهشتي
  • كليدواژه فارسي
    جاذب انرژي , شش ضلعي آلومينيومي , پركننده‌هاي چند سلولي , پليمر , شبيه‌سازي عددي
  • چكيده فارسي
    سازه‌هاي تركيبي به‌دليل برخورداري از ويژگي‌هاي مكانيكي مطلوب و وزن كم، جايگاه ويژه‌اي در پژوهش‌ها و كاربردهاي مهندسي پيدا كرده‌اند. در اين پژوهش، يك جاذب انرژي تركيبي متشكل از پوسته آلومينيومي و سلول‌هاي داخلي پليمري مورد مطالعه عددي قرار گرفت. آلومينيوم به‌عنوان پوسته بيروني به‌علت نسبت استحكام به وزن مناسب و قابليت شكل‌پذيري انتخاب شد و براي بخش پليمري از PLA+ استفاده گرديد. اين ماده علاوه بر خاصيت زيست‌تخريب‌پذيري، به‌دليل تركيبات اصلاح‌شده خود عمل‌كرد بهتري نسبت به PLA معمولي در ظرفيت جذب انرژي و خواص مكانيكي از خود نشان مي‌دهد و به همين دليل براي پركننده داخلي در نظر گرفته شد. هم‌چنين در طراحي سلول‌ها، مقطع شش‌ضلعي انتخاب گرديد تا با ايجاد تراكم سلولي مناسب و پايداري هندسي بالا عمل‌كرد كلي سازه بهبود يابد. براي ارزيابي دقيق، هفت هندسه متفاوت براي سلول‌هاي داخلي طراحي شد و هر هندسه در چهار ضخامت مختلف تحت شبيه‌سازي عددي قرار گرفت، در حالي‌كه پوسته آلومينيومي در تمامي حالت‌ها ثابت باقي ماند. نتايج تحليل نشان داد كه ضخامت 5/1 ميلي‌متر در همه هندسه‌ها بهترين تعادل را ميان ظرفيت جذب انرژي، ميزان نيروي اوج و وزن سازه فراهم مي‌كند. هم‌چنين در مقايسه ميان ساختارها مشخص شد كه هندسه لانه‌زنبوري بيشترين جذب انرژي را فراهم نمود و نسبت به ساير اشكال كارايي بالاتري دارد. در نهايت مي‌توان بيان كرد كه تركيب پوسته فلزي با سلول‌هاي پليمري به‌دليل آن‌كه سازه‌هاي پليمري به‌علت وزن كم خود داراي جذب انرژي ويژه بالايي هستند، ساختاري بهينه و كارآمد ايجاد مي‌كند كه قابليت استفاده در كاربردهاي متنوع مهندسي را دارد.
  • كليدواژه لاتين
    Energy absorption , Aluminum hexagonal , Multi-cell fillers , Polymer , Numerical simulation
  • عنوان لاتين
    Numerical study of aluminum hexagonal energy absorber filled with various types of polymer cells
  • گروه آموزشي
    مهندسي مكانيك
  • چكيده لاتين
    Hybrid structures have attracted significant attention in engineering applications due to their favorable mechanical properties an‎d low weight. In this study, a hybrid energy absorber consisting of an aluminum outer shell an‎d polymeric inner cells were investigated numerically. Aluminum was selec‎ted as the outer shell because of its high strength-to-weight ratio an‎d good formability, while PLA+ was used for the inner polymeric component. PLA+ not only offers biodegradability but also demonstrates improved mechanical behavior an‎d higher energy absorption capacity compared with conventional PLA, making it a suitable choice for the filler material. Furthermore, a hexagonal cross-section was chosen for the cell design to achieve appropriate cell density an‎d high geometric stability, thereby enhancing the overall performance of the structure. To eva‎luate the absorber’s efficiency, seven different cell geometries were modeled, an‎d each geometry was simulated under four different thicknesses, while the aluminum shell was kept constant in all cases. The results revealed that a thickness of 1.5 mm provided the best balance between energy absorption capacity, peak load, an‎d structural weight across all geometries. Among the examined configurations, the honeycomb geometry exhibited the highest energy absorption an‎d proved to be more efficient than the other shapes. Finaly, it can be concluded that combining a metallic shell with polymeric cells leads to an optimized an‎d efficient structure, as polymer-based components, because their low weight, possess high specific energy absorption, an‎d their integration with metals results in a lightweight an‎d effective hybrid energy absorber suitable for various engineering applications.
  • تعداد فصل ها
    5
  • فهرست مطالب pdf
    147013
  • نويسنده

    صفري سيچاني، پدرام