بررسی تجربی جذب انرژی ساندویچ پانل های دارای هسته سازه مشبک هرمی ساخته شده به روش بریزینگ

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشکده مهندسی مکانیک-دانشگاه صنعتی سهند تبریز

چکیده

استفاده از سازه‌های مشبک به دلیل داشتن خواص مکانیکی منحصر‌به‌فرد و وزن پایین آن‌ها همواره مورد توجه محققان و صنایع مختلف بوده است. یکی از جدی‌ترین چالش-های استفاده از سازه‌های مشبک، فرآیند ساخت این سازه‌ها علی‌الخصوص تولید انبوه و تجاری‌سازی آن‌‌ها است. سازه‌های مشبک هرمی ساخته شده از تیوب‌های فلزی یکی از بهینه‌ترین ساختارهای مشبک برای جذب انرژی است که اصلی‌ترین چالش در زمینه ساخت این سازه، نحوه‌ی اتصال تیوب‌ها به صفحات فلزی است. در این تحقیق روشی برای اتصال تیوب‌های فلزی به صفحات معرفی شده است که نسبت به روش‌های موجود در عین سادگی و سرعت ساخت بالاتر، باعث بهبود استحکام اتصال نیز می‌شود. در این روش بجای استفاده از قالب و فیکسچرهای فلزی برای تثبیت موقعیت تیوب‌ها در فرآیند لحیم‌کاری، زائده‌هایی به شکل دندانه در حین برش لوله‌ها روی آن‌ها ایجاد شده و با قرارگیری آن‌ها در سوراخ‌های تعبیه شده روی صفحات، هم موقعیت آن‌ها طی لحیم‌کاری حفظ می‌شود و هم گیر مکانیکی ایجاد شده باعث افزایش استحکام اتصال می‌گردد. در این مطالعه نمونه‌ها با هندسه متفاوت از فولاد ضد زنگ 304 ساخته شده‌اند و تاثیر پارامترهای هندسی ازجمله نسبت طول به قطر و زاویه‌ی قرارگیری تیوب‌ روی جذب انرژی این سازه‌ها بررسی شده است. روش ساخت معرفی شده در این تحقیق کاملاً کارآمد بوده و هیچکدام از نمونه‌ها در محل اتصال دچار آسیب نشدند. نسبت طول به قطر 5 بیشترین جذب انرژی مخصوص را دارد. افزایش زاویه‌ی قرارگیری لوله‌ها از 45 به 55 درجه باعث افزایش جذب انرژی مخصوص به میزان 40 درصد شده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Presentation of a new construction methodology and experimental study of the energy absorption of pyramid core sandwich panels

نویسندگان [English]

  • Ako Parsa
  • Mojtaba Yazdani
Faculty of Mechanical Engineering, Sahand University of Technology
چکیده [English]

The use of lattice structures has always been envisaged by researchers and various industries because of their unique mechanical properties and low weight. One of the main challenges in this area is the manufacturing process of these structures, particularly in mass production and commercialization. Pyramid-metal tubular lattice structures are among the most optimal lattice structures for energy absorption. The connection of tubes to metal plates is one of the main challenges in the construction of these types of structures. In this research, rather than using metal molds and fixtures, the toothed appendages are created by cutting the ends of the tube and place them in the holes of the plates in order to fix the position of the tubes in the brazing process. Mechanical locking of tubes and plates enhances connection strength and structural stiffness. In this study, specimens have been made with various geometries and the effect of geometrical parameters such as the length to diameter ratio of the tube and its angle of orientation on energy absorption were investigated. The manufacturing process used in this research was very efficient and none of the samples were damaged at the joint. Increasing the orientation angle from 45 to 55 increases the specific energy uptake by up to 40%.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Pyramidal lattice structures
  • Energy absorption
  • Brazing
  • Geometrical Parameters