金屬薄壁結(jié)構(gòu)及填充聚氨酯結(jié)構(gòu)的吸能特性.pdf

1、薄壁結(jié)構(gòu)在軸向沖擊下吸收能量，作為吸能元件被廣泛應(yīng)用。金屬薄壁結(jié)構(gòu)及復(fù)合材料薄壁殼結(jié)構(gòu)，則是分別利用其因為材料的塑性變形或復(fù)合材料的損傷破壞等不可逆的行為來吸收軸向沖擊碰撞載荷的能量達(dá)到緩沖吸能，保護(hù)乘客或裝載物的目的。而金屬圓柱殼（管）就是作為薄壁結(jié)構(gòu)中最有效，最常用的吸能結(jié)構(gòu)之一，在吸能體系中得到了廣泛推廣。一方面，金屬圓柱殼破壞模式特別穩(wěn)定，可以較好的吸收能量，另一方面，金屬圓柱殼在海洋平臺、高速公路護(hù)欄等結(jié)構(gòu)中較為常見。

2、　　本文基于金屬圓柱殼的基本屈曲理論，采用 ANSYS/LS-DYNA有限元數(shù)值模擬軟件，對金屬薄壁結(jié)構(gòu)受軸向沖擊載荷的過程進(jìn)行仿真模擬，并通過改變其材料屬性、幾何尺寸（如截面形狀或徑厚比）和填充其他材料等手段探討對其吸能特性的影響。其結(jié)論在實際工程運(yùn)用中有一定的參考意義。主要研究內(nèi)容如下：
　　1、介紹薄壁結(jié)構(gòu)研究的發(fā)展歷程，對其軸向沖擊吸能問題的理論研究，實驗研究以及數(shù)值模擬的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述。簡述金屬圓柱殼屈曲的基本

3、理論：典型破壞形式、結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析和金屬軸壓的塑性鉸。
　　2、運(yùn)用ANSYS/LS-DYNA有限元數(shù)值模擬軟件對金屬薄壁結(jié)構(gòu)的沖擊吸能的過程進(jìn)行數(shù)值模擬并作出詳細(xì)比對，對于不同材料、不同截面以及不同壁厚下對金屬薄壁結(jié)構(gòu)的吸能特性的影響在吸能評價體系下作出分析。
　　3、對單層鋼圓管、雙層鋼圓管和填充聚氨酯的鋼圓管在準(zhǔn)靜態(tài)加載100mm位移和動態(tài)加載下的吸能特性進(jìn)行比對分析，得出填充聚氨酯的鋼圓管吸能特性更好的結(jié)論。通過本