Crashworthiness performance of green composite energy absorbing structure with embedded sensing device providing cleaner environment for sustainable maintenance

Isaac, Chukwuemeke William

doi:10.1016/j.susmat.2020.e00196

Cited by 9 publications

(7 citation statements)

References 62 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Crashworthiness refers to the ability of a vehicle to withstand collisions with minimal injury or damage to human bodies or cargos, which is closely associated with the structural design and material selection [1][2][3]. Thin-walled structures are commonly used as crashworthy components because of their benefits, including high energy-absorbing capacity (EAC), high stiffness, high strength, high corrosion resistance, low weight, low cost, and simplicity of manufacture [4][5][6]. For energy absorption purposes, a variety of materials can be employed.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Fabrication of Glass/Jute Hybrid Composite over Wrapped Aluminum Cylinders: An Advanced Material for Automotive Applications

et al. 2023

View full text Add to dashboard Cite

As a class of promising cost-effective lightweight structures, metal-composite hybrids have rapidly emerged in automotive industry largely attributable to their outstanding multifunctional and crashworthy characteristics. The aim of this study is to investigate the potentiality of metal-composite cylinders for crash energy absorption applications. In this context, the crashworthiness performance, and the deformation history of jute (J)/glass (G) reinforced epoxy hybrid composite over wrapped aluminum (Al) cylinders were experimentally studied under quasi-static axial loading. Crashworthiness characteristics of the proposed cylinders were evaluated by measuring the average and peak crushing loads ($${\mathrm{F}}_{\mathrm{avg}}$$ F avg , $${\mathrm{F}}_{\mathrm{ip}}$$ F ip ), specific energy absorption ($$\mathrm{SEA}$$ SEA ), total absorbed energy ($$\mathrm{U})$$ U ) , and crush force efficiency ($$\mathrm{CFE}$$ CFE ). The influence of the number of J-layers on the deformation profiles has also been defined. Result revealed that the highest ($${\mathrm{F}}_{\mathrm{ip}}$$ F ip ), ($${\mathrm{F}}_{\mathrm{avg}})$$ F avg ) , and ($$\mathrm{SEA}$$ SEA ) noted for Al-3G-2 J-3G with values of 85.45 kN, 53.14 kN, and 39.99 J/g, respectively. The maximum ($$\mathrm{U}$$ U ) was documented for Al-8G with a value of 3535.89 J. The highest $$(\mathrm{CFE})$$ ( CFE ) was recorded for Al-2G-4 J-2G followed by Al-3G-2 J-3G with a value of 0.65 and 0.62, respectively. Al-3G-2 J-3G cylinders exhibit excellent energy-absorbing capacity and could be applied as energy-absorbing crashworthiness structures in automotive applications.

show abstract

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Fabrication of Glass/Jute Hybrid Composite over Wrapped Aluminum Cylinders: An Advanced Material for Automotive Applications

et al. 2023

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Some potential applications of green composites are automotive components [ 3 ], crashworthiness elements to absorb energy [ 4 , 5 ] and orthopedic prostheses [ 6 ]. Moreover, compared with synthetic fibers such as glass and carbon fibers, natural fiber presents good behavior as a thermal and acoustic insulator [ 7 , 8 ], and it has the potential to be applied in critical applications that involve tensile and cyclic loading [ 9 ].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Prediction of Critical Buckling Load on Open Cross-Section Columns of Flax/PLA Green Composites

et al. 2022

View full text Add to dashboard Cite

The present work aims to analyze the buckling behavior of nonlinear elastic columns with different open cross-sections and slenderness ratios to verify the limits of the modified Ludwick law to predict the critical buckling load. The results of the analytical formulation based on the modified Ludwick law are compared with a FEM numerical model using the Marlow hyperelastic behavior and experimental results conducted on flax/PLA specimens with three different open cross-sections. The comparative results show that the numerical predictions agree with the experimental results in all the cases. The FEM model can exactly reproduce the buckling behavior of the C-section columns. However, the prediction errors for the C90 and C180 columns are higher than for the C60 columns. Moreover, the theoretical estimations indicate that the C90 cross-section column is the limit of application of the modified Ludwick law to predict the critical buckling load of nonlinear elastic columns with open cross-sections, and the C180 column is out of the prediction limits. Generally, the numerical and theoretical models underestimated the scattering effects of the predictions because more experimental variables were not considered by the models.

show abstract

“…Bu yapıların kullanılmasının amacı, kaza anında oluşacak enerjiyi sönümleyerek yolcuların güvenliğini ve çarpışma kutusunun arkasında kalan bileşenlerin olabildiğince az hasar almasını sağlamaktır. Çarpışma kutuları bazı yapısal kusurlar bulunacak şekilde tasarlanır ve bu yapısal kusurlar, çarpışma kutusunun darbe esnasında enerjiyi, istenen doğrultularda ve istenen kuvvetlerde şekil değiştirerek sönümlenmesine olanak sağlar [1][2][3][4][5][6][7].…”

unclassified

“…Hafiflik, araştırmalarda ve tasarımlarda başlıca motivasyon kaynağı olarak ortaya çıksa da diğer parametreler göz ardı edilmemelidir. Örneğin, düşük ağırlık ve yüksek enerji sönümleme kabiliyetleri sebebiyle yüksek performans gösteren fiber takviyeli polimer kompozitlerin; üretim süreleri ve zorlukları, üretimleri sırasında kullanılan kimyasallar, kompozitin tamamının geri dönüştürülememesi, geri dönüşüm sırasında piroliz gibi proseslerle yüksek enerji sarfiyatına sebep olmaları ve (bazı fiberler için) parçalandıklarında veya olası bir yangın durumunda ortaya çıkan toksik fiber tozlarının ve gazların insan sağlığı ve çevreye zararlı olması, tercih edilmelerini zorlaştırmaktadır [7,[14][15][16][17][18]. Doğal fiberlerin kullanımı üzerine çalışmalar yürütülse de doğal fiberler de atmosfere, toprağa, sulara, çevre yaşama, ve insanlara çeşitli zararlar verebilmektedir [19,20].…”

unclassified

See 1 more Smart Citation

A review of performance improvement approaches on crash boxes

ATEŞ¹,

Bakırcı

Günaydın³

et al. 2022

Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi

View full text Add to dashboard Cite

Kaza anında araçların hızları ve kütleleri sebebiyle yüksek miktarda enerji açığa çıkmakta ve bu enerjinin uygun şekilde sönümlenmesi gerekmektedir. Düzgün sönümlenemeyen enerji iç parçalara, sürücüye ve yolculara zarar verecek kuvvetlerin oluşmasına sebep olarak hayati sorunlara yol açar. Araçlarda bu sönümlemeyi yapabilmek için devletlerin, kurumların ve sigorta şirketlerinin öne sürdüğü kriterleri karşılayabilecek özel tasarlanmış çarpışma kutusu adındaki parçalara ihtiyaç duyulmaktadır. Sürdürülebilirlik, çevre, yakıt tasarrufu gibi kavramlarla beraber araçlarda hafifliğin ön plana çıkması ve artan rekabet, kaza dışında âtıl duran çarpışma kutuları üzerinde önemli çalışmalara yol açmıştır. Bu nedenlerle, çarpışma kutularının kinetik enerjiyi emme performansı, üretilebilirliği, maliyeti, hafifliği göz önünde bulundurularak uygun seçimler yapılmalıdır. Bu çalışma, çarpışma kutusunun performansını artırıcı temel faktörleri ele alan kapsamlı bir literatür araştırmasını içermektedir. Çalışmada, çarpışma kutularının enerji sönümleme yeteneği; geometri, malzeme ve dolgu gibi üç temel başlık altında ele alınmıştır. Bu kapsamda, literatürdeki çalışmalar incelenerek çarpışma kutuları ile gerçekleştirilen enerji emilimi konusundaki önemli noktalar derlenmiştir.

show abstract

Crashworthiness performance of green composite energy absorbing structure with embedded sensing device providing cleaner environment for sustainable maintenance

Cited by 9 publications

References 62 publications

Fabrication of Glass/Jute Hybrid Composite over Wrapped Aluminum Cylinders: An Advanced Material for Automotive Applications

Fabrication of Glass/Jute Hybrid Composite over Wrapped Aluminum Cylinders: An Advanced Material for Automotive Applications

Prediction of Critical Buckling Load on Open Cross-Section Columns of Flax/PLA Green Composites

A review of performance improvement approaches on crash boxes

Contact Info

Product

Resources

About