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薄壁管及其泡沫金属填充结构耐撞性的实验研究
  • ISSN号:1001-4888
  • 期刊名称:实验力学
  • 时间:2012.2.2
  • 页码:77-86
  • 分类:TB124[理学—力学;理学—工程力学;一般工业技术]
  • 作者机构:[1]中国科学技术大学中国科学院材料力学行为与设计重点实验室,合肥230026, [2]中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理实验室,绵阳621900
  • 相关基金:国家自然科学基金(90916026)、中国科学院创新工程方向项目(KJCX2-EW-L03)和国家科技支撑计划项目(2009BAG12A01-B02-2)资助
  • 相关项目:轻质泡沫金属复合结构的承载、吸能与隔热性能和多功能优化
中文摘要:

对两种AA6063T6铝合金薄壁空管(方/圆管)结构以及填充泡沫铝的5种不同几何截面的薄壁夹芯管(单A-/圆管填充,双方/圆管填充,双方管四角填充结构)分别进行了准静态轴向压缩实验,研究了各种薄壁结构的变形模式和吸能性能,比较了反映不同结构耐撞性的各种参数,如比能量吸收和能量吸收效率因子等。同时,研究了各种填充结构的几何参数对结构耐撞性能的影响,发现填充结构内管的尺寸对结构的耐撞性影响显著。研究结果显示,圆管类型的结构平均压垮载荷、比质量能量吸收、单位行程能量吸收以及能量吸收效率因子都较方管类型结构高。泡沫填充单/双圆管结构由于其较高的压垮力效率和能量吸收效率,能够较平稳高效地吸能,作为耐撞性结构元件具有很大的优势。

英文摘要:

Quasi-static axial compression tests were conducted on two types of empty aluminum alloy tubes (circular and square) and five types of aluminum foam filled tube structures (foam-filled single circular and square tubes, foam-filled double circular and square tubes and corner-foam-filled square tube). The load-deformation characteristics, deformation mode and energy absorption ability of thesethin-walled structures were investigated. Several parameters related to their crashworthiness were compared, including the specific energy absorption, the energy-absorbing effectiveness factor, etc. The influence of physical dimension on the crashworthiness of these structure was explored. It is found that the dimension of inner tube has significant influence on the structural crashworthiness of foam-filled double tube structures. The averaged crush force, the specific energy absorption, theenergy per stroke and the energy-absorbing effectiveness factor of thin-walled circular structures are higher than those of the thin-walled square structures, respectively. Foam-filled single and double circular tube structures are recommended as crashworthy structures due to their high crush force efficiency and energy-absorbing efficiency.

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期刊信息
  • 《实验力学》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科协
  • 主办单位:中国力学学会 中国科学技术大学
  • 主编:于起峰
  • 地址:安徽省合肥市金寨路96号中国科技大学
  • 邮编:230026
  • 邮箱:sylx@ustc.edu.cn
  • 电话:0551-3601246
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-4888
  • 国内统一刊号:ISSN:34-1057/O3
  • 邮发代号:26-57
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:6587