مطالعات قبلی انجام شده نشان می دهد که لوله های کامپوزیتی پلاستیکی فیبردار تحت برخورد محوری میزان جذب انرژی قابل توجهی دارند. كامپوزیت‌ها در هنگام شكست و له شدن، حالتهای شكست مختلفی دارند كه به خواص ماده و شرایط بارگذاری بستگی دارد. به دلیل آنکه دامنه وسیعی از حالات بارگذاری وجود دارد، به همین دلیل درك رفتار قطعات تحت بارگذاری‌‌های متفاوت، اهمیت پیدا می‌كند.تغییر شکل پلاستیک مکانیزم شکست را کنترل نمی کند، بلکه گسترش میکروترکهایی که به سادگی با عواملی چون جهتگیری فیبر، خواص اجزاء (فیبر و زمینه) و ابعاد هندسی نرخ کرنش لوله تحت کنترل در می آیند، در این امر موثر است. اخیرا کامپوزیت جدیدی مطرح شده است که در تست کشش تک محوری انرژی بالایی را جذب می کند. این کامپوزیت از زنجیره های فولاد در زمینه اپکسی ساخته می شود که البته عمده جذب انرژی را زمینه اپکسی آن بر عهده دارد. امروزه دیگر مکانیزم جذب انرژی فلزات و کامپوزیتها بخوبی مشخص شده است. وانگ و همکارانش اولین کسانی بودند که فرض ساختارهای چند ماده ای را مطرح کرده و قابلیت جذب انرژی لوله های فولادی را که روی آنها کامپوزیتهای پلاستیکی با فیبرهای تقویت کننده پیچیده شده است، مطالعه نمودند. آنها نشان دادند که با افزایش ضخامت کامپوزیت و کاهش زاویه فیبر تقویت کننده، جذب انرژی افزایش می یابد. ساختارهای چندماده بنا به دلایل متفاوتی باید مورد توجه قرار گیرند: ۱. توسعه قطعات بدنه و اجزاء ساختاری از جنس آلیاژهای آلومینیم بخاطر شرایط محیطی ضربه می تواند منجر به بروز مشکلاتی در تنشهای خارجی شود و در این حالت کامپوزیتها باید وارد میدان شده و مقاومت این ساختارها را بهبود بخشند. ۲. دلیل دوم گرایش به دستیابی به ساختارهای سبکتر و در عین حال با خواص مکانیکی مطلوب در جذب انرژی است. ۳. دو ماده می توانند هر کدام خصوصیات خود را در مورد جذب انرژی داشته باشند. از ویژگیهای مهم جامدات سلولی نیز میزان جذب انرژی تحت فشار در آنها است. این میزان جذب انرژی به نوع ساختارهای سلولی (ساختار دو بعدی منظم یا آرایش سه بعدی اتفاقی) بستگی دارد. اسفنجها و ساختارهای شانه عسلی(شش گوشه) دو گروه اصلی از جامدات سلولی هستند. جامدات سلولی دو بعدی با آرایش سلولی منظم شانه عسلی یا Honeycomb نامیده می شوند. سلولهای شانه عسلی می توانند شش گوش، مربع یا مثلث و یا هر شکل دیگری باشند. اما از آن طرف اسفنجها (Foams) جامدات سلولی سه بعدی هستند که جهتگیری سلولهای آن اتفاقی است. تاکنون تحقیقات زیادی بر روی جامدات سلولی با زمینه فلزی یا پلیمری انجام شده است اما هنوز مطالعه زمینه سرامیکی ها محدود و اندک است. به هر حال توجه افکار عمومی به مسئله ایمنی خودروها رو به افزایش است و خودروسازان باید برای جلب نظر مردم و فروش بیشتر و داشتن بازار موفق تر، خودروهای ایمنتری برای مسافران بسازند؛ و در این راه می توانند روی کمک دانشگاهیان و پژوهشگران حساب کنند. ارتباط مراکز مهندسی و تحقیق خودروسازان باید با دانشگاهها نزدیکتر و صمیمانه تر باشد .
منابع:
Materials Science and Engineering ,۲۰۰۳
مجله گسترش صنعت