การทดลองและจำลองคอมพิวเตอร์เพื่อหาก

การทดลองและจำลองคอมพิวเตอร์เพื่อหาการดูดซับพลังงานของท่อผนังบางโดยใช้อลูมิเนียมเติมโฟมภายใต้แรงบิด
1. ความเป็นมาและความสำคัญของปัญหา
การพัฒนาโครงสร้างและชิ้นส่วนภายในโครงสร้างให้มีประสิทธิภาพและความปลอดภัยสูง ภายใต้แรงกระแทก เช่น แผงกั้นบริเวณทางโค้ง แผงกั้นบริเวณขอบสะพาน ป้ายสัญญาณ และกันชนของรถยนต์ เป็นต้น การทำให้ดีขึ้นของโครงสร้างเหล่านี้ เพื่อลดความเสี่ยงของอุบัติเหตุ ซึ่งจะมีผลทำให้เกิดบาดเจ็บและความสูญเสียชีวิตของผู้ขับขี่ ดังนั้นในการออกแบบทางด้านการกระแทกของโครงสร้าง ตัวแปรที่มีความสำคัญ ได้แก่ แรงสูงสุด ความสามารถการดูดซับพลังงานของโครงสร้าง พลังงานดูดซับจำเพาะและประสิทธิภาพแรงสูงสุด เป็นต้น นอกจากนั้นผู้ออกแบบจึงต้องพยายามเลือกใช้ขนาด รูปร่าง ชนิดวัสดุ และพฤติกรรมความเสียหายของโครงสร้างให้เป็นไปตามความต้องการและเงื่อนไขของตัวแปรดังกล่าวโดยทั่วไป โครงสร้างยานพาหนะและโครงสร้างตามริมถนน การออกแบบและการพัฒนาให้มีประสิทธิภาพและการเลือกใช้ตัวแปรที่เหมาะสม จะเป็นการเพิ่มความสามารถการดูดซับพลังงานของโครงสร้างได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ศึกษาตัวแปรที่สำคัญดังกล่าวของท่อผนังบางรูปร่างหน้าตัดสี่เหลี่ยม รูปร่างหน้าตัดหกเหลี่ยม และรูปร่างหน้าตัดวงกลม เติมโฟมภายใต้แรงบิด โดยตัวแปรที่จะทำการศึกษา เช่น ผลของรูปร่างหน้าตัด ผลของความหนาของท่อ และผลความหนาแน่นของโฟม ที่มีต่อการเปลี่ยนแปลงความสามารถการดูดซับพลังงานซึ่งผลที่ได้จากการวิเคราะห์ จะได้ “ตัวดูดซับพลังงาน” ที่มีความสามารถการดูดซับพลังงานสูงขึ้น เพื่อนำไปติดตั้งบริเวณที่ได้รับแรงกระแทกสูง และลดปัญหาการบาดเจ็บและเสียชีวิต เนื่องจากอุบัติเหตุ ให้น้อยที่สุด

2. วัตถุประสงค์
1.เพื่อหาความสามารถการดูดซับพลังงานของท่อที่ทำจากอลูมิเนียม รูปร่างหน้าตัดสี่เหลี่ยม รูปร่างหน้าตัดหกเหลี่ยม และรูปร่างหน้าตัดวงกลมไม่เติมโฟมและเติมโฟมภายใต้แรงบิด
2.เพื่อศึกษาตัวแปรที่สำคัญ เช่น ผลของความหนา ผลของความหนาแน่นโฟมผลของรูปร่างหน้าตัด และผลจำนวนเหลี่ยมที่เพิ่มขึ้น
3.เพื่อศึกษาผลตอบสนองระหว่างแรงและระยะยุบตัวของท่อ


3. ขอบเขตของโครงการ
1.ท่อที่ทำการศึกษา ประกอบด้วย ท่อรูปร่างหน้าตัดสี่เหลี่ยม ท่อรูปร่างหน้าตัดหกเหลี่ยม หน้าตัดแปดเหลี่ยม และรูปร่างหน้าตัดวงกลมเติมโฟม ภายใต้แรงบิด
2.วัสดุที่ใช้ เป็น อลูมิเนียม และ โฟม คือ โพลียูเรเทน
3.ขนาดของท่อ จะมีพื้นที่หน้าตัด ปริมาตร และมวลเท่ากันทุกรูปร่างหน้าตัด คือ ความยาวเส้นรอบรูปของพื้นที่หน้าตัด เท่ากับ 320 มิลลิเมตร ความยาวตามแนวแกนของท่อเท่ากับ 150 มิลลิเมตร ทุกหน้าตัด
4.ความหนาแน่นของโฟม จะพิจารณาที่ 2 ขนาด คือ 50,75,100 kg/m^3 เพื่อศึกษาการเปลี่ยนแปลงความหนาแน่นของโฟมกับความสามารถการดูดซับพลังงาน ซึ่งขณะนี้ยังไม่สามารถระบุได้ ต้องทำการทดสอบก่อนการทำการทดลอง
5.การทดสอบ รับแรงกระทำ ภายในแรงบิด ที่ปลายทั้งสองข้าง โดยสร้างชุดทดสอบแรงบิด
6.วิธีการวิเคราะห์ ประกอบด้วย วิธีการทดลอง และวิธีการจำลองทางคอมพิวเตอร์ด้วยวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์ ด้วยโปรแกรม อบาคัส (ABAQUS)
7.ผลของวิธีการทดลองจะเปรียบเทียบกับวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์ เพื่อปรับเทียบการจำลองทางคอมพิวเตอร์ให้ถูกต้อง เพื่อการศึกษา ผลของขนาด ได้แก่ ผลของเส้นผ่านศูนย์กลางคงที่ ผลของความหนาคงที่ ผลของอัตราส่วนระหว่างเส้นผ่านศูนย์กลางต่อความหนาของท่อ ผลของความหนาแน่นของโฟมที่เพิ่มขึ้นและผลของรูปร่างหน้าตัดที่มีจำนวนเหลี่ยมเพิ่มขึ้น ด้วยวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์
8.เพื่อหาความสามารถการดูดซับพลังงานและกลไกความเสียหายของท่อที่ทำด้วยวัสดุอลูมิเนียมไม่เติมโฟม อลูมิเนียมเติมโฟม

4. ขั้นตอนการดำเนินงานของโครงการ
1.โครงการนี้เป็นการวิเคราะห์ปัญหาโดยวิธีการทดลองและการจำลองทางคอมพิวเตอร์ด้วยวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์ จะทำการขึ้นรูปชิ้นทดสอบ ตามขนาด ความหนา ที่ได้ระบุไว้ในขอบเขตโครงการ
2.การทดลองจะทำซ้ำ 3 ครั้ง ต่อขนาด แล้วผลที่ได้จะนำมาเฉลี่ย
3.ทำการทดสอบคุณสมบัติวัสดุ โดยใช้เครื่องมือทดสอบแรงดึง
4.นำผลที่ได้จากการทดลองมาเปรียบเทียบ ตามตัวแปรที่ได้ศึกษา กับค่าต่างๆ ที่ได้ระบุไว้ในขอบเขตโครงการ
1.ได้ตัวดูดซับพลังงานที่มีค่าการดูดซับพลังงานและประสิทธิภาพของแรงที่สูง
2.เป็นแนวทางในการออกแบบของวิศวกร ที่จะใช้ในการออกแบบเกี่ยวกับปัญหาของแรงกระแทก เช่น การชนของยานพาหนะ ที่จะช่วยลดการเสียชีวิตของผู้ขับขี่

ผลลัพธ์ (อังกฤษ) 2:

Experiments and computer simulations to determine the energy absorption of thin wall pipe using aluminum foam filling under the torque
one. Background and importance of the
development of structures and components within the structure to be effective and safe. Under the impact such barriers around curves. Fence along the bridge, signs and bumper cars are making more of these structures. To reduce the risk of accidents Which has resulted in injury and loss of life of the driver. So in designing the structure of the shock. The most important factors include the ability to absorb the energy of the structure. Specific energy absorption and maximum performance, etc. In addition, designers need to select the size, shape and behavior of materials, structural damage, according to the needs and conditions of the general parameters. Structures, vehicles, and structures along the roadside. Design and development of effective and appropriate use of variables. Thus increasing its ability to absorb the energy of the structure to effectively
study the key variables of the pipe wall, some rectangular shape. Hexagonal cross-sectional shape And a circular cross-sectional shape Foam filling under torque The parameters will be studied as a result of the cross-sectional shape. The thickness of the pipe And the density of the foam On the ability to absorb energy, which results from the analysis will be the "energy absorbing" the ability to absorb higher energy. To install the receiving shocks. And reduce injuries and deaths. accidental A minimum two. Objectives 1. To determine the ability to absorb the energy of pipes made ​​from aluminum. Rectangular shape Hexagonal cross-sectional shape And cross-sectional shape is a circle filled with foam and foam filling under torque 2. To study the effect of key variables such as the thickness of the foam density of the cross-sectional shape. And increasing the number of polygons 3. To study the response and the collapse of the pipe 3. The scope of the study include: 1. Pipe rectangular tubular shape. Pipe cross-sectional shape hexagon Section Octagon And cross-sectional shape foam pie filling. Under torque 2. The material used is aluminum and poly Polyurethane foam is 3. The size of the pipe. The cross-sectional area, volume and mass equal cross-sectional shape is long perimeter of the cross-sectional area equal to 320 mm axial length of the pipeline is 150 mm each section 4. The density of the foam would be the second. size is 50,75,100 kg / m ^ 3 to study the density of the foam's ability to absorb energy. It is currently unknown. Must be tested before the experiment 5. The test load torque acting on the two ends. The test kit torque 6. The analysis consists of methods and means of computer simulation using Finite Element with Abacus (ABAQUS) 7. The results of the experiment will be compared to. Finite element. To calibrate the computer models are correct. To study the effect of the measures are the result of constant diameter. The result of constant thickness The ratio between the diameter of the tube thickness. The effect of increasing the density of the foam and the results of the cross-sectional shape of a triangle add up. With Finite Element 8. To determine the ability to absorb energy and mechanical damage of pipes made ​​of aluminum foam is added. Aluminum foam filled four. The implementation of the project 1. The project is analyzed by means of experimental and computational simulations using finite element. Be molded test specimens according to the thickness specified in the scope of the project 2. The experiment will be repeated three times the size, then the result will be an average of 3 to test the properties of materials. Using tensile test 4. The results of the experiments are compared. According to the study variables that are defined in the project scope 1. The energy absorption with the energy absorption efficiency and high strength 2. guide the design engineer. Which is used to design issues such as the impact of the collision of vehicles. This reduces the death of the driver.

ผลลัพธ์ (อังกฤษ) 3:

Experiment and computer simulation for the adsorption energy of thin-walled tubes by using aluminum foam filled under torque.1. The background and significance of the problem.Development of structure and parts within the structure efficiency and high safety. Under the impact, such as barrier barrier at the edge of the curve bridge. Signs and bumper cars, etc., to make better of these structures. To reduce the risk of accidents. This would lead to injury and loss of life of the driver. So in the design, the impact of structure variables importance, including maximum force, the ability to absorb the energy of the structure. Specific energy absorption efficiency and maximum force, etc., the designer must พยายามเลือก use the size, shape, type of material, behavior, structural damage, according to the needs and conditions of the parameters in general. The structure of vehicles and structures along the road Design and development of the efficiency and the selection of proper parameters To enhance the ability to absorb the energy of the structure effectively.Study variables such important of thin-walled tubes cross-sectional shapes square cross-sectional shapes hexagon and cross-sectional shapes circle fill foam under torque. By studying the parameters such as the effect of cross-sectional shapes. The effects of the thickness of the pipe, and the density of the foam. With the changes in the ability to absorb the energy which the analysis result will be “ตัว absorbs energy "with the ability to absorb more energy. To be installed around the high impact strength. The injuries and deaths due to accidents to a minimum.2. Objective.1. To investigate the adsorption energy of the pipe is made of aluminum. Cross-sectional shapes square cross-sectional shapes hexagonal. And cross-sectional shapes circle do not fill the foam and foam filled under torque.2. To study an important variable, such as the effects of thickness, the effect of foam density effect of cross-sectional shapes, and the number of squares that.