A review on crashworthiness studies of crash box structure

Abdullah, Nur Azam; Sani, M. S. M.; Salwani, Mohd Salleh; Husain, Nurulakmar Abu

doi:10.1016/j.tws.2020.106795

Cited by 128 publications

(44 citation statements)

References 65 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…The ultimate focus of every study on energy-absorbing members such as thin-walled structures is on maximizing the energy absorption capacity [1]. From the review of the simulation results, from Figure 10a, it could notice that the spot-weld number influences greatly in the energy absorption capacity of the structure.…”

Section: Effect Of Design Parameters On Energy Absorptionmentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

Numerical simulation of crashworthiness parameters for design optimization of an automotive crash-box

Prabhaharan

Balaji²,

Annamalai

2022

Int. J. Simul. Multidisci. Des. Optim.

View full text Add to dashboard Cite

Automotive manufacturers rely on rigorous testing and simulations to construct their vehicles durable and safe in all aspects. One such vital factor is crash safety, otherwise known as crashworthiness. Crash tests are conventional forms of non-destructive methods to validate the vehicle for its crashworthiness and compatibility based on different operating conditions. The frontal impact test is the most primary form of crash test, which focuses on improving passenger's safety and comfort. According to NHTSA, a vehicle is rated based on these safety criteria, for which automobile manufacturers conduct a plethora of crash-related studies. Numerical simulation aids them in cutting down testing time and overall cost endured by providing a reliable amount of insights into the process. The current study is aimed at improving the crashworthiness of a crash box in a lightweight passenger car, such that it becomes more energy absorbent in terms of frontal impacts. All necessary parameters such as energy absorption, mean crush force, specific energy absorption, crush force efficiencies are evaluated based on analytical and finite element methods. There was a decent agreement between the analytical and simulation results, with an accuracy of 97%. The crashworthiness of the crash box was improved with the help of DOE-based response surface methodology (RSM). The RSM approach helped in improving the design of the crash box with enhanced EA & CFE by 30% and 8.8% respectively. The investigation of design variables on the energy absorption capacity of the thin-walled structure was also done. For the axial impact simulations, finite element solver Virtual Performance Solution − Pam Crash from the ESI group is used.

show abstract

Section: Effect Of Design Parameters On Energy Absorptionmentioning

confidence: 99%

“…Several types of research were devoted to the effectiveness of thin-walled structures. Abdullah [1] has given a comprehensive overview and summarization of methodologies & research phases carried out concerning crash box structures. This gives us an outline of studies that have been performed towards these thin-walled structures to date.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Numerical simulation of crashworthiness parameters for design optimization of an automotive crash-box

Prabhaharan

Balaji²,

Annamalai

2022

Int. J. Simul. Multidisci. Des. Optim.

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…In a series of critical vehicle structures, such as vehicle frames, helicopter sub-floors, and highway dividers, crashworthiness was studied in the field of plastic structure deformation. The main objective of these studies is to protect individuals against injuries due to impacts, crashes, and collisions [19]. Many scholars have undertaken extensive technical work on the various geometries of the crash box.…”

Section: Cfe =mentioning

confidence: 99%

Crashworthy Examination of a Newly Proposed Impact Attenuator Design: Experimental Testing and Numerical Analysis

Prasetya

Prabowo

Ubaidillah

et al. 2021

Modelling and Simulation in Engineering

View full text Add to dashboard Cite

The impact attenuator is a safety vehicle system designed to absorb the kinetic energy from a collision that is converted into deformation and ensures the deceleration level acting on the human body remains low. In this paper, we propose that the impact attenuator be fabricated with used cans, which are easy to obtain. Compared to fabricating cylinders through machining and other production processes using new material, the application of used cans may reduce production costs by approximately IDR 500,000 (USD 34.50) for one attenuator structure, while the attenuator still meets the weight criterion, i.e., it has to be light to improve acceleration and fuel efficiency. As a type of metal waste product, food cans are often fabricated from aluminum and other metal alloys. These products are widely used in our lives; if they are not recycled, they can potentially pollute the environment as waste. Given these problems and considering the use of environmentally friendly materials, lightweight used cans were chosen as materials for the proposed impact attenuator design. In the initial study, the verification and validation tests of the impact attenuator shell and used cans show good agreement between the numerical and experimental impact tests. The proposed impact attenuator design under the predetermined parameters showed that used cans of aluminum 6063 series can be recommended as an alternative material in this system.

show abstract

“…Metalik malzemelerden Ti6Al4V alaşımı da yüksek dayanımı, düşük yoğunluk değeri, yüksek kırılma tokluğu, mükemmel korozyon direnci ve biyouyumluluğu [13] nedeniyle uçak yapısal uygulamalarında [14], gaz türbinlerinde, jet motorlarında [15] kimya endüstrisinde [16], otomotiv sektöründe [17] ve biyomedikal alanında [18] geniş bir kullanım alanı bulmaktadır. Diğer bir yandan ise, Ti6Al4V alaşımı zayıf termal iletkenliğinden [19], sertleşme eğiliminden [20] ve oksijene karşı aktif kimyasal reaktivitesinden [21] dolayı bir dizi üretim zorluklarına sahiptir.…”

Section: Gi̇ri̇ş (Introduction)unclassified

Farklı bağıl yoğunluklardaki Inconel 718 ve Ti6Al4V biyomedikal parçaların seçici lazer ergitme (SLE) metoduyla üretiminin simülasyonu

Ergene

2021

Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi

View full text Add to dashboard Cite

Metal eklemeli imalatta en yaygın kullanılan alaşımlar olan Inconel 718 ve Ti6Al4V otomotiv, uzay-uçak, savunma sanayii, biyomedikal gibi bir çok alandaki uygulamalarda tercih edilmektedirler. Bilindiği üzere, fonksiyonel hafifletilmiş parçalar, hafif olmalarına karşın sergilemiş oldukları yüksek spesifik dayanımdan dolayı araştırmacıların ilgi odağı haline gelmiştir. Artan ilgilerin bir sonucu olarak da üzerine gelen yükü homojen dağıtma, yükü ve sesi iyi düzeyde absorbe etme gibi üstün özelliklere sahip olan hafifletilmiş parçaların yapılan tasarımı katman katman gerçek ürüne dönüştüren eklemeli imalat (Eİ) teknolojisi ile üretilme fikri ön plana çıkmıştır. Seçici lazer ergitme (SLE) ve elektron ışın ergitme (EIE) gibi Eİ yöntemlerinin geleneksel imalat yöntemlerine nazaran bir çok avantajı olmasına ragmen, üretim sırasında parçada meydana gelen kalıntı gerilim oluşumları, yüksek yüzey pürüzlülüğü ve distorsiyonlar nedeniyle, ilgili imalat yöntemleri geliştirilmeye ihtiyaç duymaktadır. Bu bağlamda, eklemeli imal edilen hücresel yapıların deneysel olarak kalıntı gerilim ve distorsiyon ölçümleri oldukça zor ve zaman alıcıdır. Bu çalışmada ise, biyomedikal alanda iskele ve implant çekirdek yapısı olarak kullanılan hücresel yapılar ele alınmıştır. İmplantın yükü kemiğe oranla daha fazla taşıması nedeniyle kemiğin güç kaybetmesi anlamına gelen stress shielding olgusunu minimize eden kemik-implant arasındaki osseointegrasyonu geliştiren bu hücresel yapılar % 100, % 73,4 ve % 42,6 doluluk oranı ile tasarlanmıştır. Bu hücresel yapıların Inconel 718 ve Ti6Al4V malzemelerden SLE metoduyla üretimi sırasında meydana gelen kalıntı gerilmeler (σx, σy, ve σz), distorsiyonlar, plastik birim şekil değişimleri ve meydana gelen maksimum sıcaklık değerleri Eİ simülasyon programı Amphyon 2021 ile tespit edilmiştir. Elde edilen sonuçlar göstermektedir ki, Ti6Al4V parçalar, Inconel 718 parçalara göre daha fazla deplasman göstermektedir. Çatlak oluşumunun hangi bölgede gerçekleşebileceğine dair öngörü sağlayan plastik birim şekil değişimleri ise parçaların alt köşe bölgelerinde, destek yapının bittiği, asıl parçanın yer aldığı bölgelerde lokalize olmuştur. Ayrıca, parçalardaki maksimum sıcaklık değerleri imalat yüksekliğinin artmasıyla birlikte artış göstermekte ve her iki malzeme türü için de doluluk oranları % 73,4 ve % 42,6 olan parçalarda kritik bir imalat yüksekliğinden sonra tam dolu parçaya nazaran daha fazla maksimum sıcaklık değerleri gözlemlenmiştir.

show abstract

A review on crashworthiness studies of crash box structure

Cited by 128 publications

References 65 publications

Numerical simulation of crashworthiness parameters for design optimization of an automotive crash-box

Numerical simulation of crashworthiness parameters for design optimization of an automotive crash-box

Crashworthy Examination of a Newly Proposed Impact Attenuator Design: Experimental Testing and Numerical Analysis

Farklı bağıl yoğunluklardaki Inconel 718 ve Ti6Al4V biyomedikal parçaların seçici lazer ergitme (SLE) metoduyla üretiminin simülasyonu

Contact Info

Product

Resources

About