การศึกษาความสามารถการดูดซับพลังงานของท่อผนังบางรูปร่างพื้นที่หน้าตัดหลายเหลี่ยม เติมโฟมภายใต้โมเมนต์บิด
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
งานวิจัยนี้มีจุดประสงค์ เพื่อศึกษาความสามารถการดูดซับพลังงานของท่อผนังบางรูปร่างพื้นที่หน้าตัดหลายเหลี่ยมที่มีการเติมโฟมภายใต้สภาวะโมเมนต์บิด โดยศึกษาท่อรูปร่างพื้นที่หน้าตัดหลายเหลี่ยม ได้แก่ ท่อสี่เหลี่ยม ท่อหกเหลี่ยม ท่อแปดเหลี่ยม ท่อสิบเหลี่ยม ท่อยี่สิบเหลี่ยม ท่อหกสิบเหลี่ยม ท่อแปดสิบเหลี่ยมและท่อวงกลม พร้อมความหนาแน่นโฟม 50, 100, 150, 200 และ 250 kg/m3 ตามลำดับ การวิเคราะห์ใช้วิธีการทดลองและวิธีการทางไฟไนต์เอลิเมนต์ผลการวิเคราะห์สรุปได้ว่า ความสัมพันธ์ระหว่างโมเมนต์บิดกับมุมบิดจากการทดลองกับไฟไนต์เอลิเมนต์มีแนวโน้มสอดคล้องกัน โดยมีค่าเฉลี่ยความคลาดเคลื่อนร้อยละ 8.31 ส่วนผลของความหนาแน่นโฟม พบว่าเมื่อความหนาแน่นโฟมเพิ่มขึ้นจาก 0 kg/m3 (ท่อไม่เติมโฟม) เป็น 100 kg/m3 ความสามารถการดูดซับพลังงานเพิ่มขึ้น แต่หลังจากความหนาแน่นโฟมมากกว่า 100 kg/m3 ขึ้นไป จะเข้าสู่สภาวะการอิ่มตัว (ค่าความสามารถการดูดซับพลังงานมีการเปลี่ยนแปลงน้อยมาก) ผลของรูปร่างหน้าตัดของท่อ พบว่า ท่อแปดเหลี่ยม ท่อสิบเหลี่ยม ท่อยี่สิบเหลี่ยม ท่อหกสิบเหลี่ยม ท่อแปดสิบเหลี่ยม และท่อวงกลม ให้ค่าความสามารถการดูดซับพลังงานและใกล้เคียงกัน ถัดมาเป็นท่อหกเหลี่ยม และท่อสี่เหลี่ยมมีค่าความสามารถการดูดซับพลังงานต่ำที่สุด
Article Details
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
เนื้อหาและข้อมูลในบทความที่ลงตีพิมพ์ในวารสารวิชาการโรงเรียนนายเรือ ด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ถือเป็นข้อคิดเห็นและความรับผิดชอบของผู้เขียนบทความโดยตรง ซึ่งกองบรรณาธิการวารสาร ไม่จำเป็นต้องเห็นด้วย หรือร่วมรับผิดชอบใด ๆ
บทความ ข้อมูล เนื้อหา รูปภาพ ฯลฯ ที่ได้รับการตีพิมพ์ในวารสารวิชาการโรงเรียนนายเรือ ด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ถือเป็นลิขสิทธิ์ของโรงเรียนนายเรือ หากบุคคลหรือหน่วยงานใดต้องการนำทั้งหมดหรือส่วนหนึ่งส่วนใดไปเผยแพร่ต่อหรือเพื่อกระทำการใด ๆ จะต้องได้รับอนุญาตเป็นลายลักษณ์อักษรจากโรงเรียนนายเรือก่อนเท่านั้น
เอกสารอ้างอิง
Nagel GM, Thambiratnam DP. Dynamic simulation and energy absorption of tapered thin-walled tubes under oblique impact loading. Int J Impact Eng. 2006 Oct;32(10):1595-620.
Nagel GM, Thambiratnam DP. Computer simulation and energy absorption of tapered thin-walled rectangular tubes. Thin-Walled Struct. 2005 Aug;43:1225-42.
Poonaya S, Thinvongpituk C. Comparison of energy absorption of various section steel tubes under axial compression and bending loading. In: The 21st Conference of Mechanical Engineering Network of Thailand; 2007 Oct 17-19; Chonburi, Thailand. p. 590-3.
Poonaya S, Thinvongpituk C. Comparison of energy absorption of various section steel tubes under torsion loading. In: The 23th Conference of Mechanical Engineering Network of Thailand; 2009 Nov 4-7; Chiang Mai, Thailand. p. 4-7.
Yao S, Tian Y, Li Z, Yang F, Xu P. Crushing characteristic of polygonal tubes with hierarchical triangular cells. Thin-Walled Struct. 2020;157:107031. doi:10.1016/j.tws.2020.107031.
Zhang J, Xie S, Zhou H, Li T, Li Y. Study and optimization of energy absorption characteristics of a new concave polygon tube. Structures. 2023;53:1030-45. doi:10.1016/j.istruc.2023.04.129.
Goyal S, A CS, Sharma S, Sharma R. Crashworthiness analysis of foam filled star shape polygon of thin-walled structure. Thin-Walled Struct. 2019 Nov;144:106312.
Ge C, Gao Q, Wang L, Hong Z. Theoretical prediction and numerical analysis for axial crushing behaviour of elliptical aluminium foam-filled tube. Thin-Walled Struct. 2020 Apr;149:106523. doi:10.1016/j.tws.2019.106523.
Ge C, Gao Q, Wang L, Hong Z. Theoretical prediction and numerical analysis for axial crushing behaviour of elliptical aluminium foam-filled tube. Thin-Walled Struct. 2020 Apr;149:106523. doi:10.1016/j.tws.2019.106523.
Ahmad Z, Thambiratnam D. Dynamic computer simulation and energy absorption of foam-filled conical tubes under axial impact loading. Comput Struct. 2009;87:186-97. doi:10.1016/j.compstruc.2008.10.003.
Ahmad Z, Thambiratnam DP. Crushing response of foam-filled conical tubes under quasi-static axial loading. Mater Des. 2009 Aug;30(7):2393-403. doi:10.1016/j.matdes.2008.10.017.
Barzigar SS, Ahmadi H, Liaghat G. An analytical investigation on the crushing behavior of thin-walled tubes filled with a foam with strain hardening region. Thin-Walled Struct. 2023;182:110169. doi:10.1016/j.tws.2022.110169.
Zheng G, Wu S, Sun G, Li G, Li Q. Crushing analysis of foam-filled single and bitubal polygonal thin-walled tubes. Int J Mech Sci. 2014;87:226-40. doi:10.1016/j.ijmecsci.2014.06.002.
Chen W, Wierzbicki T. Torsional collapse of thin-walled prismatic columns. Thin-Walled Struct. 2000;36:181-96. doi:10.1016/S0263-8231(99)00043-9.
Chen W, Wierzbicki T, Breuer O, Kristiansen K. Torsional crushing of foam-filled thin-walled square columns. Int J Mech Sci. 2001;43:2297-317. doi:10.1016/S0020-7403(01)00040-6.
Poonaya S, Thinvongpituk C. Comparison of energy absorption of various section steel tubes under torsion loading. In: The 23th Conference of Mechanical Engineering Network of Thailand; 2009 Nov 4-7; Chiang Mai, Thailand. p. 4-7.
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. doi:10.14456/nuej.2014.7.
Poonaya S. Influence of foam density of foam-filled polygon tubes subjected to bending. RSU J Eng Technol. 2024;27(2):9-17. Available from: https://rsujet.rsu.ac.th/files/issues/V27N2/170_20241205223851.pdf.
Poonaya S. Parametric analysis of foam-filled polygonal thin-walled tubes subjected to torque using experimental design. RMUTI J. 2024;17(2):63-75. Available from: https://ph01.tci-thaijo.org/index.php/rmutijo/article/view/256432.
Poonaya S, Sopakayang R. The relationship of cross-sectional area shape with the energy absorption capacity of fiberglass composite polygon tubes under torsional moment. RTNA J Sci Technol. 2024;7(1):47-62. Available from: https://ph01.tci-thaijo.org/index.php/rtna/article/view/256652/172661.
Reyes A, Hopperstad OS, Langseth M. Aluminum foam-filled extrusions subjected to oblique loading: experimental and numerical study. Int J Solids Struct. 2004 Mar;41(5-6):1645-75. doi:10.1016/j.ijsolstr.2003.09.053.
