AXIAL COMPRESSION OF THIN-WALLED METAL TUBES

Ramadan O. Saied and F. M. Shuaeib



Mechanical Engineering Department,
Faculty of Engineering, Garyounis University

E-mail: saied972004@yahoo.com

الملخص



تقدم هذه الدراسة تحليلاً نظرياً وعملياً لتحطم الأنابيب المعدنية رقيقة الجدار وذات المقطع الدائري تحت الأحمال المحورية الساكنة وذلك لمعرفة مقدرتها على أمتصاص الطاقة الناتجة من عملية التحطيم وتحديد أساليب التحطم والأحمال المسلطة. ولغرض إجراء التجارب العملية تم إعداد العديد من عينات الأنابيب المعدنية المصنوعة من الصفائح المجلفنة ذات سمك قدره 1.5 مليمتر وبأقطار 100 و 150 و 200 مليمتر وأطوال مختلفة تتناسب مع هذه الأقطار. أدت نتائج التجارب التي أجريت إلى الحصول على مخطط الحمل مع الإزاحة لكل عينة متحطمة كما حددت أساليب التحطم بأربعة أنواع. من خلال هذة الدراسة تبين أن الطاقة الناتجة من تحطم الأنبوب تمتص من خلال المفاصل التابتة والمتحركة المتكونة في جدار الأنبوب أثناء التحطم. كذلك وجد أن الحمل المتوسط والحمل الأقصى والطاقة الممتصة ونسبة الإجهاد تتناسب طردياً مع نسبة السمك الى القطر (t/D).


ABSTRACT



The present paper investigates the compression process of thin-walled metal tubes under axial static compression load. Several Specimens of tubes with different diameters 100 , 150 and 200 mm and lengths were manufactured using 1.5 thickness low carbon steel sheets (Zinc coated), in order to carry out axial compressive tests. Analytical in-extensional collapse mode was used to predict the mean load carrying capacity, energy absorption and stress ratios. Load-displacement curves were obtained experimentally and four types of collapsed modes were observed. It was noted that the energy of the crushing was absorbed by fixed, included and traveled plastic hinges. Mean load carrying capacity, energy absorption and stress ratio () were found to be increase with increase of (t/D) ratio.