能量吸收材料與結(jié)構(gòu)的評(píng)價(jià)指標(biāo).pdf

1、為了減少結(jié)構(gòu)在各種汽車碰撞、大型船舶撞擊和飛機(jī)或航天器等交通事故中造成的巨大傷害和損失，許多學(xué)者對(duì)能量吸收裝置進(jìn)行了深入的研究，尤其是管狀結(jié)構(gòu)在能量吸收裝置中被廣泛采用。其中圓管和方管憑借其大塑性變形能力和穩(wěn)定的變形模式表現(xiàn)出了良好的能量吸收能力。在過(guò)去的20年里，管狀結(jié)構(gòu)的研究還進(jìn)一步擴(kuò)展到多角管、錐形管、泡沫填充管、充氣管、特制管和蜂窩結(jié)構(gòu)管等等。因此，我們急切地需要提出一套具有普遍適用性的評(píng)估指標(biāo)體系來(lái)比較和分析各類管狀結(jié)構(gòu)的能量

2、吸收能力，從而為能量吸收裝置的設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供參考。
　　本文首先基于吸能效率的概念和能量吸收裝置的普遍規(guī)律，提出了一套較為全面的能量吸收性能的評(píng)估指標(biāo)體系，它包括以下五個(gè)指標(biāo)：有效行程比、結(jié)構(gòu)承載能力、單位重量的能量吸收能力、吸能有效率和載荷波動(dòng)度。接著為了驗(yàn)證這套評(píng)估指標(biāo)體系的可行性，詳細(xì)分析了圓管和方管在各個(gè)評(píng)估指標(biāo)下的能量吸收能力，并將結(jié)果與理論結(jié)果對(duì)比。然后鑒于影響管件能量吸收能力的因素有很多，這里重點(diǎn)比較和分析了材料、截

3、面和填充物對(duì)管狀結(jié)構(gòu)能量吸收性能的影響，而且針對(duì)泡沫填充管件的特殊性，文中又重新修正和給出了適用于填充管件的五個(gè)評(píng)估指標(biāo)。最后為了進(jìn)一步說(shuō)明評(píng)估指標(biāo)體系具有廣泛的適用性，分析了圓管和方管的多胞管件的能量吸收能力，以及圓胞蜂窩結(jié)構(gòu)和六角形蜂窩結(jié)構(gòu)在面外受壓情況下的能量吸收性能。
　　本文主要根據(jù)軸向壓縮或沖擊下各個(gè)管狀結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)、理論和數(shù)值結(jié)果，通過(guò)繪制各類管狀結(jié)構(gòu)在各個(gè)評(píng)估指標(biāo)下的無(wú)量綱曲線圖，從而來(lái)比較和分析結(jié)構(gòu)的能量吸收能力。