Investigation of energy-absorbing capabilities of flexible elements in the aspect of applied materials

• Autorzy: Barnat W. , Niezgoda T.

Warianty tytułu

PL

Badania energochłonności elementów podatnych w aspekcie zastosowanych materiałów

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy rozważono problem związany z poprawą bezpieczeństwa transportu przez zastosowanie dodatkowych elementów absorbujących energię uderzenia. Przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych oraz symulacji numerycznych podstawowego elementu energochłonnego w postaci tulejki wykonanej ze stali, duraluminium, mosiądzu i kompozytu szklano epoksydowego. Wyniki tych badań posłużą do zbudowania wiarygodnego modelu numerycznego panelu elementów ochronnych. Analizę numeryczną wykonano metodą elektów skończonych w oprogramowaniu DYTRAN. Przeprowadzone obliczenia zostały zweryfikowane eksperymentalnie na maszynie wytrzymałościowej INSTRON w Zakładzie Mechaniki Ogólnej WAT. W wyniku badań numerycznych i eksperymentalnych stwierdzono, iż tulejki kompozytowe mają dwukrotnie większą względną energię absorpcji niż tulejki stalowe. Interesującym jest uzupełnienie układu rozpraszającego energię o dodatkowy element w postaci pian. W wyniku obliczeń numerycznych stwierdzono, iż względną maksymalną energię odkształcenia uzyskano dla kompozytowego elementu energochłonnego z wypełniaczem. Proponowana metoda oparta na badaniach numerycznych pozwoli na wyeliminowanie kosztownych i długotrwałych badań rzeczywistych obiektów. Otrzymane wyniki posłużą jako wytyczne do opracowania metodyki badania tego typu struktur i będą mogły być wykorzystywane w dalszych pracach badawczych w zakresie zwiększenia poziomu bezpieczeństwa w transporcie drogowym.

EN

The paper deals with the problem of improvement of transport security through application of additional elements absorbing the crash energy. Experimental tests and numerical simulations of basic energy-absorbing elements in a shape of a sleeve made of steel, duralumin, bronze and glass-epoxy composite were presented. The results of the investigation will be used to develop a reliable numerical model of a panel of protective elements. The numerical analysis was carried out by the Finite Element Method using the DYTRAN code. The calculations were verified experimentally on a universal testing machine INSTRON in the Department of General Mechanics of the Military University of Technology. On the basis of results of numerical and experimental investigations it was found that the composite sleeves have the specific absorbed energy twice higher than the steel ones. An interesting supplement of the energy dissipating system would be an additional element in the form of foams. It follows from the numerical calculation results that a higher specific absorbed energy was obtained for the composite energy absorbing element with filler. The proposed method, based on numerical investigation, will allow for eliminating expensive and long-lasting testing of real objects. The obtained results will serve as guidelines to develop methods of testing for such structures and can be used in further research on increasing the security level in road transport.

Słowa kluczowe

PL

bezpieczeństwo transportu; elementy energochłonne; wpływ materiału na energochłonność

EN

transport security; energy-absorbing element; influence of material on energy-absorbing capabilities

• Wydawca: Łukasiewicz Research Network - Institute of Aviation ; European Science Society of Powertrain and Transport KONES Poland ; Wydawnictwo Instytutu Technicznego Wojsk Lotniczych
• Czasopismo: Journal of KONES
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 14, No. 1
• Strony: 27--38
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys.

Twórcy

autor

Barnat W.

autor

Niezgoda T.

• Department of General Mechanics Military University of Technology Gen. S. Kaliskiego 2Street, 00-908 Warsaw 49, Poland tel.: [phone],

Bibliografia

• [1]    Ochelski,   S.,   Metody   doświadczalne   mechaniki   kompozytów   konstrukcyjnych,   WNT, Warszawa 2004.
• [2]   Urbański, J., Tworzywa sztuczne, MON 1962.
• [3]    Muc, A., Mechanika kompozytów włóknistych, Księgarnia Akademicka Kraków 2003.
• [4]    MSC Dytran, Example Problem Manual, Version 3.0 MSC 1996.
• [5]    Żmihorski, E. Konstrukcje przekładkowe, MON 1964.
• [6] Niezgoda, T., Barnat, W., Numeryczna analiza wpływu kształtu podstawowych struktur kompozytowych na energię zniszczenia, 111 Sympozjum Mechaniki Zniszczenia Materiałów i Konstrukcji, Augustów, 2005.