薄壁结构论文：薄壁结构能量吸收刚性折纸耐撞性顺从性

1、【英文关键词】Thin-walledstructuresEnergyabsorptionRigidorigamiCrashworthinessComplianee薄壁结构论文：折纹式吸能管的耐撞性分析与顺从性研究【中文摘要】金属薄壁结构具有高比强度、低成本、高吸能效率、机械加工简单等优点，作为发生结构碰撞等突发事件时吸收与耗散冲击动能的主要构件，已经广泛应用于汽车、船舶、铁路列车、航空等各种交通工具以及机械、土木、桥梁等各方面。设计出轻质高效并具有良好耐撞性能的薄壁吸能构件对于保障人民生命和财产安全、节约能源、促进环保等方面具有重大的实际意义。本文基于“刚性折纸”的启发,提出了一种新型的折纹式

2、吸能管（下称折纹管）,并采用理论分析、数值模拟技术和实验验证的方法，对这种折纹管的耐撞性和顺从性进行研究。具体研究内容如下：1.介绍折纹管几何结构的特点，并基于显式非线性有限元程序LS-DYNA对折纹管进行轴向冲击作用的数值模拟。通过普通方管和折纹管的数值结果比较，可以得到管壁上折纹的引入能够有效地降低初始峰值载荷，同时提高结构的吸能效果；另外,还研究了关键几何参数对折纹管吸能效率影响的灵敏度，以及一些其他的影响因素。详细内容见第二章。2.通过准静态轴压实验和低速冲击实验两种方法，验证折纹管的吸能效果。实验结果表明，购买全文在线加QQ139938848即付即发同时提供论文写作指导和学术期刊发表

3、服务在:本立为学术立献总库合作提供I如有异溟请与总库或学校联丟"0管壁上折纹的引入可以有效的降低初始峰值载荷，同时薄壁管的吸能效果也有所提升。根据实验过程中折纹管变形模式的研究，还可以得到制作工艺的缺陷对折纹管吸能效果的影响。详细内容见第三章。3.研究折纹管对折纹的顺从性，以及几何尺寸对顺从性的影响，同时还研究了折纹管顺从性与最大吸能之间的关系。有些情况下，折纹管对折纹恰好顺从的时候吸能量最大。详细内容见第四章。【英文摘要】Themetalthin-walledstructures,whichhastheadvantageofhighstrengthweightratio,low-c

4、ost,high-energyabsorptionefficiencyandsimplemachining,asthemaincomponentofthedissipationofimpactenergyincollisionssuchasemergencies,iswidelyusedinautomotive,ship,train,aviationandothermodesoftransportaswellasmechanical,civil,bridges,andotheraspects.Todesignalightweightandefficientthin-walledenergyab

5、sorptioncomponentwithgoodcrashworthinessisofgreatpracticalsignificancefortheprotectionofpeople'slivesandpropertysafety,energyconservation,andpromotionofenvironmentalprotection.Inspiredbythe“rigidorigami”,anewtypeofenergyabsorptiontubewithfoldedpattern(thepro-foldedtube)isproposedinthispaper.Then

6、weusethetheoreticalanalysis,numericalsimulationandexperimenttostudythecrashworthinessandcomplianeeofthepro-foldedtube.Thespecificresearchareasfollows:1.Firstofall,thegeometrycharacteristicsofthepro-foldedtubeareintroduced.BasedontheANSYS/LS-DYNAfiniteelementsoftware,numericalanalysisisdoneforordinar

7、ytubeandthepro-foldedtube.Throughcomparingthenumericalresults,wecangetthatthepatternintroducedinthewallcaneffectivelyreducetheinitialpeakforceandimprovestheefficiencyofenergyabsorption.Inaddition,thesensitivityofthekeygeometricparameters,alsosomeotherparameters,toinflueneetheefficiencyofenergyabsorp

8、tionisresearched.Fordetails,seeinChapter2.2.Quasi-staticexperimentandlow-speedimpacttestareusedtoverifytheeffectoftheenergyabsorptionofthepro-foldedtube.Experimentalresultsshowthatthepatternintroducedinthewallcaneffectivelyreducetheinitialpeakload,whileincreasingtheenergyabsorptionefficiencyofthin-walledtube.Atthesametime,wecangettheimpactoftheproductionprocessonthedeformationmodeandenergyabsorptioneffectofthepro-foldedtube.Fordetails,seeinChapter3.3.Theresearchonthecomplianeeofthepr