多胞薄壁结构横向弯曲力学行为与吸能特性研究
多胞薄壁结构由于其具有轻质、优异的力学和能量吸收性能,被广泛的用作能量吸收构件应用于运载工程和安全防护领域。大量的理论、实验和数值研究证明多胞薄壁结构在轴向压溃下具有出色的能量吸收能力和效率。
然而目前,关于其横向弯曲响应的研究十分欠缺,少量数值研究表明横向弯曲条件下多胞薄壁梁同样具有优良的吸能特性,而对其弯曲性能的实验和理论研究尚未发现。本文基于实验、理论和数值方法,对多胞薄壁管的弯曲力学行为和能量吸收性能进行研究,为多胞薄壁管在实际工程领域的应用提供理论支撑。
本文的主要研究内容如下:(1)研究了两种不同构型(分别在轴向和截面内引入隔板)多胞管的弯曲吸能特性。采用非线性有限元程序LS-DYNA对多胞管的三点弯曲过程进行数值模拟仿真,并通过实验进行了对比分析,验证了数值模型的可靠性。
通过参数化分析对各种不同因素,包括:隔板数目、载荷条件及几何构型的影响进行了研究。结果表明:隔板数目对多胞管弯曲性能有显著影响,但隔板的数目并不是越多越好,合理的增加隔板能有效提高结构的能量吸收效率。
针对不同几何构型的多胞管,给出了最优的结构配置,为横向弯曲 ...