双面梯度多角薄壁结构的吸能特性

摘要：

梯度厚度和多折角设计是提升薄壁结构吸能效率的两种有效策略,将这两种策略联合,提出了具有双面梯度厚度的多角薄壁结构(包括方管和非凸多角管),并对其在轴向冲击下的力学行特性进行了理论分析,推导了该结构的平均撞击力理论模型.基于显示非线性有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA对该结构进行了仿真实验研究,且仿真实验结果与理论预测值有较好的一致性.实验结果表明:增加折角数和提升厚度梯度均可有效提升管件的吸能效率.作为梯度厚度策略与多角薄壁结构的联合,具有双面梯度厚度的非凸多角管相比传统均匀厚度的方管在比吸能上提高148％～205％,充分展现了这种联合策略在提升薄壁结构耐撞性方面的高效性.

关键词：薄壁结构、轴向冲击、梯度厚度、能量吸收、压溃模式

所属期刊栏目：49

分类号：O342(固体力学)

资助基金：国家自然科学基金11272070

在线出版日期：2019-10-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1584-1592