بررسی عددی رفتار تغییر شکل تیرهای آلومینیومی تقویت شده با فوم آلومینیوم

در این مقاله به بررسی رفتار مکانیکی پروفیل ها و لوله های با مقاطع مربعی و دایره ای به صورت توخالی و پرشده از فوم، تحت خمش سه نقطه با استفاده از روش اجزای محدود پرداخته شده است. تیرهای مرکب پر شده از فوم نیز در دو حالت توپر و توخالی (استفاده از دو لوله) بررسی شده است. آلومینیوم AA6063-T6 و فوم AlSi7، به ترتیب به عنوان جنس پروفیل و فوم در نظر گرفته شده است. میزان تغییرشکل، مقاومت خمشی، جذب انرژی پروفیل ها با شرایط مختلف، بررسی و با یکدیگر مقایسه شد و در نهایت، مقاطعی با بالاترین مقاومت خمشی و ظرفیت جذب انرژی تعیین شد. نتایج نشان داد قرار دادن فوم در لوله ها باعث افزایش مقاومت در برابر خمش می شود؛ همچنین مقاومت خمشی در حین بارگذاری بعد از اولین آسیب حفظ شد، حتی روندی افزایشی داشت. تیرهای دوتایی پرشده از فوم (تیر مرکب پر شده از فوم توخالی) با وجود وزن کمتر نسبت به تیرهای تکی پرشده از فوم (تیر مرکب توپر)، مقاومت خمشی بالاتری از خود نشان دادند، همچنین جذب انرژی در آن ها نسبت به تیرهای تکی پرشده از فوم بیشتر بوده است. بالاترین میزان مقاومت خمشی در تیرهای پرشده از فوم با مقطع مربعی مشاهده شد.