ความสัมพันธ์ของรูปร่างพื้นที่หน้าตัดกับความสามารถดูดซับพลังงานของท่อหุ้มด้วยไฟเบอร์กลาสภายใต้สภาวะโมเมนต์บิด

Main Article Content

สมญา ภูนะยา
รัชดา โสภาคะยัง

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาจำนวนเหลี่ยมที่เพิ่มขึ้นของพื้นที่หน้าตัดของท่อหุ้มด้วยไฟเบอร์กลาสที่มีผลต่อความสามารถดูดซับพลังงานภายใต้สภาวะโมเมนต์บิด ประกอบด้วย ท่อสี่เหลี่ยม ท่อหกเหลี่ยม
ท่อแปดเหลี่ยม ท่อสิบเหลี่ยม ท่อยี่สิบเหลี่ยม ท่อสี่สิบเหลี่ยม ท่อหกสิบเหลี่ยม ท่อแปดสิบเหลี่ยม และท่อวงกลม ผลการเปรียบเทียบโมเมนต์บิดระหว่างการทดลองและไฟไนต์เอลิเมนต์ พบว่ามีแนวโน้มไปในทิศทางเดียวกัน ส่วนผลของโมเมนต์บิดสูงสุดพบว่า ท่อสี่เหลี่ยมจะมีค่าโมเมนต์บิดสูงสุดต่ำสุดและจะมีค่าเพิ่มขึ้นตามจำนวนเหลี่ยมที่เพิ่มขึ้นจนถึงท่อวงกลมจะให้ค่าโมเมนต์บิดสูงสุดมากที่สุด  ผลของโมเมนต์บิดเฉลี่ย พบว่า ท่อสี่เหลี่ยมจะมีค่าโมเมนต์บิดเฉลี่ยต่ำสุดและท่อหกเหลี่ยมมีค่าโมเมนต์บิดเฉลี่ยสูงสุด ส่วนท่อรูปร่างพื้นที่หน้าตัดอื่น ๆ
มีการเปลี่ยนแปลงโมเมนต์บิดเฉลี่ยไม่มากนัก ส่วนผลของประสิทธิภาพ พบว่า ท่อหกเหลี่ยมหุ้มไฟเบอร์กลาส


ความหนา 1 และ 2 mm เมื่อเทียบกับท่อเปล่าไม่หุ้มไฟเบอร์กลาส จะให้ประสิทธิภาพเพิ่มขึ้น 73.77% และ 73.29% ตามลำดับ และยังพบอีกว่าท่อหกเหลี่ยมหุ้มไฟเบอร์กลาสความหนา 1 และ 2 mm มีประสิทธิภาพใกล้เคียงกันมาก ดังนั้นในการออกแบบควรเลือกใช้ท่อหกเหลี่ยมหุ้มไฟเบอร์กลาสเพราะมีความสามารถในการดูดซับพลังงานดีที่สุด


 

Article Details

บท
บทความวิจัย

References

Poonaya S, Thinvongpituk C, Teebonma U. Comparison of absorption energy of various section steel tubes under axial compression and bending loading. In: Proceedings of the 21st Conference of Mechanical Engineering Network of Thailand; 2007 Oct 17-19; Chonburi, Thailand. Chonburi (Thailand): [Thai Society of Mechanical Engineers]; 2007. p. 32.

Poonaya S, Thinvongpituk C. Comparison of energy absorption of various section steel tubes under torsion loading. In: Proceedings of the 23rd Conference of Mechanical Engineering Network of Thailand; 2009 Nov 4-7; Chiang Mai, Thailand. Chiang Mai (Thailand): [Thai Society of Mechanical Engineers]; 2009. p. 75.

Arayangkul S, Poonaya S, Payom C. Absorbed energy efficiency of polygon thin-walled tubes subjected to torsion. Naresuan Univ Eng J. 2014;9(1):15-24.

Shuguang Y, Huifen Z, Mingyang L, Zhixiang L, Ping X. Energy absorption of origami tubes with polygonal cross-sections. Thin-walled Struct [Internet]. 2020 Dec [cited 2023 Aug 25];157:107013. Available from: https://www.researchgate.net/publication/343807602_Energy_ absorption_of_origami_tubes_with_polygonal_cross-sections

Shuguang Y, Yuexing T, Zhixiang L, Fan Y, Ping X. Crushing characteristic of polygonal tubes with hierarchical triangular cells. Thin-walled Struct [Internet]. 2020 Dec [cited 2023 Sep 30];157(4):107031. Available from:https://www.researchgate.net/publication/343981628_Crushing_characteristic_ of_polygonal_tubes_with_hierarchical_triangular_cells

Jing Z, Suchao X, Hui Z, Tao L, Yaxin L. Study and optimization of energy absorption characteristics of a new concave polygon tube. Structures [Internet]. 2023 July [cited 2023 Oct 10];53(1):1030-45. Available from: https://www.researchgate.net/publication/371977311_Study_and _optimization_of_energy_absorption_characteristics_of_a_new_concave_polygon_tube

Mansor MA, Ahmad Z, Abdullah MR. Crashworthiness capability of thin-walled fibre metal laminate tubes under axial crushing. Eng Struct [Internet]. 2022 Feb [cited 2023 Dec 3];252:113660. Available from: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0141029621017491

Weigang C, Tomasz W. Torsional collapse of thin-walled prismatic columns. Thin-Walled Struct [Internet]. 2000 Mar [cited 2024 Jan 27];36(3):181-96. Available from: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0263823199000439

Jun K, Li-jie L, Zhen-yu W, Zhong-ping L, Luo B, Dong-wei L. Torsional mechanical properties and damage mechanism of glass fiber-ramie hybrid circular tube. Compos Struct [Internet]. 2024 Jan [cited 2024 Mar 29];327:117680. Available from: https://www.sciencedirect.com/science /article/pii/S0263822323010267/