بررسی و مطالعه جذب انرژی فنجانهای کشش عمیق شده سه لایه ای آلومینیوم/پلی پروپیلن/فولاد

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه آزاد اسلامی واحد نجف آباد

2 استادیار/ دانشکده فنی مهندسی/ دانشگاه آزاد اسلامی واحد نجف آباد

چکیده

امروزه استفاده از جاذب‌های جدارنازک در کاربردهای مختلف گسترش روز افزونی داشته است. مطالعات زیادی برای بهینه سازی رفتار و عملکرد این اجزاء انجام شده است که از جمله می‌توان به افزودن محرکهای هندسی به این سازه‌ها اشاره نمود. در این پژوهش، تاثیر محرکهای هندسی بر رفتار تغییر شکلی و جذب انرژی نمونه-های کشش عمیق شده سه لایه‌ای آلومینیوم/ پلی پروپیلن/ فولاد مورد مطالعه قرار گرفت. بدین منظور نخست، ورق ساندویچی از دو ورق فلزی (آلومینیومی و فولادی) به عنوان پوسته و یک ورق پلی پروپیلنی به عنوان هسته ساخته شد. این سه لایه به کمک یک چسب گرانولی پلیمری در بین لایه‌ها و با بهره‌گیری از روش پرس گرم، به هم متصل شده و ورق ساندویچی سه لایه‌ای با دو ضخامت متفاوت برای هسته پلیمری را تشکیل دادند. ورق سه لایه‌ای سپس تحت فرآیند کشش عمیق قرار گرفت و به فنجان‌های کشش عمیق شده سه لایه‌ای با عمق کشش قابل قبول برای انجام آزمون‌های لهیدگی جذب انرژی، تبدیل گردید. آزمون لهیدگی شبه استاتیک به منظور تعیین میزان جذب انرژی بر روی نمونه‌ها انجام پذیرفت و تاثیر پارامترهایی نظیر ضخامت لایه پلیمری و محرک‌هایی مانند حفره و شکاف بر روی بدنه نمونه بر روی میزان انرژی جذب شده مورد بررسی قرار گرفت. نتایج تجربی نشان می‌دهد که افزایش ضخامت لایه پلیمری از 1 به 2 میلی‌متر موجب افزایش ظرفیت جذب انرژی در حدود 6% می‌شود. علاوه بر این، ایجاد محرک به شکل شکاف و با زاویه 45 درجه در دیواره نمونه‌ها، میزان جذب انرژی را تا حدود 8% افزایش میدهد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigation of the energy absorption in three-layer Al/Polypropylene/Steel deep drawn cups

نویسندگان [English]

  • Ali Nassiri 1
  • Amir Atrian 2
1 Department of Mechanical Engineering, Najafabad Branch, Islamic Azad University, Najafabad, Iran
2 Department of Mechanical Engineering, Najafabad Branch, Islamic Azad University, Najafabad, Iran
چکیده [English]

Nowadays, thin-walled energy absorbers have been widely used in different industrial applications. Many studies have also been performed to optimize behavior and application of such elements with geometrical triggers. In this paper, the effect of geometrical triggers on deformation and energy absorption of three-layer Al/Polypropylene/Steel deep drawn samples is investigated. To this end, the sandwich panel from two metal sheets of Steel and Aluminum as the skins and a Polypropylene layer as the core was fabricated. These three layers were bonded to each other applying a polymeric granular cohesive and under hot pressing technique to produce three-layer sandwich panels with two different core thicknesses. The sandwich panels were then deep drawn and converted to three-layer cups for crushing energy absorption tests. The quasi-static crushing tests were performed to evaluate the absorbed energy in fabricated samples. These tests were also done in order to studying the effects of core thickness and geometrical triggers (like notch and hole) on the samples body on the absorbed energy. The results show that increasing the core thickness from 1 to 2 mm enhances the capacity of energy absorption by about 6%. In addition, notch triggers with 45 degree in the samples wall could increase the energy absorption up to 8%.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Sandwich panels
  • Aluminum
  • Steel
  • Deep drawing
  • Energy absorption