侧向冲击载荷下金属薄壁圆管内填充泡沫铝的吸能特性研究_中国煤炭行业知识服务平台

侧向冲击载荷下金属薄壁圆管内填充泡沫铝的吸能特性研究

作者

黄志超刘志芳路国运
单位

太原理工大学应用力学与生物医学工程研究所
摘要

运用有限元软件Ls-dyna对泡沫铝填充金属薄壁圆管受侧向冲击载荷进行了数值仿真分析。通过模拟结果与实验结果的对比,验证了有限元模型的有效性与计算结果的精确性;进而研究了管的几何参数、泡沫铝的密度与冲击速度等因素对其变形与吸能特性的影响。研究结果表明:在侧向冲击载荷作用下泡沫铝填充管的压溃可以分为3个阶段,初始碰撞阶段、塑性变形阶段和密实化阶段;与空管相比,泡沫铝填充管的侧向冲击载荷、总吸能与比吸能显著增大。管的几何尺寸、泡沫铝密度、冲击速度等对泡沫填充管的吸能性能影响较大。当冲击速度超过一定数值时,填充管的变形模式发生改变,由对称变形变为非对称的变形。
关键词

泡沫铝薄壁金属圆管数值模拟吸能特性
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金资助项目:浆砌多级构件(层合)壳体的冲击动力学行为研究(11372209)；山西省自然科学基金资助项目:柱壳结构中的非线性弥散波与波致失效的研究(2013011005-2)；
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