A crashworthy problem on composite structures using a mathematical approach

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Tipo di pubblicazione: Articolo su rivista
Tipologia MIUR: Contributo su Rivista > Articolo in rivista
Titolo: A crashworthy problem on composite structures using a mathematical approach
Autori: Boria S.; Belingardi G.; Giannoni F.
Autori di ateneo:
Titolo del periodico: PROCEDIA ENGINEERING
Editore: Elsevier
Intervallo pagine: pp. 125-132
Numero di pagine: 8
ISSN: 1877-7058
Abstract: During the last decades the attention given to vehicle crash energy management has been centred on composite structures. The use of fibre-reinforced plastic composite materials in automotive structures, in fact, may result in many potential economic and functional benefits due to their improved properties respect to metal ones, ranging from weight reduction to increased strength and durability features. Although significant experimental work on the collapse of fibre-reinforced composite shells has been carried out, studies on the theoretical modelling of the crushing process are quite limited since the complex and brittle fracture mechanisms of composite materials. Moreover most of the studies have been directed towards the axial crush analysis, because it represents more or less the most efficient design. A mathematical approach on the failure mechanisms, pertaining to the stable mode of collapse of thin-walled composite structures subjected to axial loading, is investigated. The analysis is conducted from an energetic point of view. The main energy contributions to the absorption (bending, petal formation, circumferential delamination, friction) are identifies and then the total internal energy is equated to the work done by the external load. The total crushing process can be seen as a succession of deformation states, each responsible for a partial absorption. The minimum configuration for each impact force in the specific state of deformation, function of several variables and dependent on geometric and material parameters is obtained. A comparison between theory and experiments concerning crushing loads and total displacements is presented, showing how the proposed analytical model is effective in predicting the energy absorption capability of axially collapsing composite shells
Data: 2014
Status: Pubblicato
Lingua della pubblicazione: Inglese
Parole chiave: crashworthiness, energetic approach, theoretical models, composite structures
Dipartimenti (originale): DIMEAS - Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Aerospaziale
Dipartimenti: DIMEAS - Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Aerospaziale
URL correlate:
    Area disciplinare: Area 09 - Ingegneria industriale e dell'informazione > PROGETTAZIONE MECCANICA E COSTRUZIONE DI MACCHINE
    Data di deposito: 27 Dic 2014 16:33
    Data ultima modifica (IRIS): 04 Apr 2016 12:37:56
    Data inserimento (PORTO): 06 Apr 2016 03:44
    Numero Identificativo (DOI): 10.1016/j.proeng.2014.11.135
    Permalink: http://porto.polito.it/id/eprint/2583562
    Link resolver URL: Link resolver link

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