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자료유형
학술저널
저자정보
M.A. Ghasemabadian (Ferdowsi University of Mashhad) M. Kadkhodayan (Ferdowsi University of Mashhad) W. Altenhof (University of Windsor) Y. Liu (University of Windsor)
저널정보
국제구조공학회 Steel and Composite Structures, An International Journal Steel and Composite Structures, An International Journal Vol.39 No.6
발행연도
2021.1
수록면
665 - 683 (19page)

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Observations on the crush responses and the energy absorption characteristics of single- and bi-layer deep-drawn cups subjected to experimental axial impact loading are presented in this manuscript. Bi-layer plates composed of aluminum and stainless steel alloys were fabricated by joining with adhesive and formed by a deep drawing process to produce the final cup shape. Impact testing was performed using a custom-built drop-tower system with a mass of 45.45 kg and impact velocities ranging from 2.8 m/s to 4.5 m/s. Various material and geometric parameters for the bi- and single-layer cups were considered in the study. Numerical simulations were conducted to investigate the deformation mechanisms and crushing behavior of the combined shells. Furthermore, based on the polynomial response surface method and using non-domain sorting genetic algorithm II, some multi-objective optimizations were performed on specific energy absorption, stroke efficiency, specific total efficiency, and initial peak load. Experimental and numerical results illustrated that the deformation of the bi-layer cups was different from the single-layer cups, especially in the head zone. Moreover, the specific total efficiency for specimens having a diameter of 55 mm and 65 mm were approximately 35% and 55% less than cups with a diameter of 45mm, respectively. It was found that the layer order of the bi-layer cup influences the energy absorption capacities of the specimen. Specifically, cups with steel as the outer layer experienced crush force efficiency and total efficiency of 6% and 5% higher than those with an aluminum outer layer, respectively.
#mechanical response #crashworthiness characteristics #bi- and single-layer cups #energy absorption #impact #combined shells

목차

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참고문헌 (47)

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Ehsan Afshin / 2015 / An experimental investigation into the warm deep-drawing process on laminated sheets under various grain sizes / Materials & Design 87:25~35 Crossref B Arnold / 2004 / Experimental observations on the crush characteristics of AA6061 T4 and T6 structural square tubes with and without circular discontinuities / International Journal of Crashworthiness 9(1):73~87 Crossref Musa Artar / 2015 / Optimum design of composite steel frames with semi-rigid connections and column bases via genetic algorithm / Steel and Composite Structures, An International Journal 19(4):1035~1053 Crossref Masoud Asgari / 2018 / Multi-objective optimization of tapered tubes for crashworthiness by surrogate methodologies / Steel and Composite Structures, An International Journal 27(4):427~438 dbpia Nader Vahdat Azad / 2016 / Energy absorption characteristics of diamond core columns under axial crushing loads / Steel and Composite Structures, An International Journal 21(3):605~628 dbpia

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