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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
  • ISSN号:1007-9432
  • 期刊名称:《太原理工大学学报》
  • 时间:0
  • 分类:O347.3[理学—固体力学;理学—力学]
  • 作者机构:太原理工大学应用力学与生物医学工程研究所,太原030024
  • 相关基金: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)
中文摘要:

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。

英文摘要:

A study of numerical simulation for aluminum foam-filled thin-walled metal tubes under lateral impact loading is performed utilizing the finite element software Ls-dyna.By comparison with the results of numerical simulation and experiment,the validity of the finite element model and the accuracy of the calculation results are verified.Then,the influence on tube deformation and energy absorption properties is investigated,from such factors as geometric parameters of tube,density of aluminum foam and impact velocity.The results reveal that the compression of aluminum foam-filled tubes under lateral impact loading is obtained in three stages,initial collision stage,platform stage and densification stage.Compared with those of hollow tubes,the lateral impact load,energy absorption and specific absorbed energy of foam-filled tubes are all enhanced distinctly.Geometries of tubes,density of aluminum foam and impact velocity all have effects on them to some extent.When the impact velocity exceeds a certain value,the deformation mechanism of foam-filled tubes is changed to asymmetric deformation from symmetry deformation.

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期刊信息
  • 《太原理工大学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:山西省教育厅
  • 主办单位:太原理工大学
  • 主编:黄庆学
  • 地址:太原市迎泽西大街79号
  • 邮编:030024
  • 邮箱:tyutxb@tyut.edu.cn
  • 电话:0351-6014376 6014556
  • 国际标准刊号:ISSN:1007-9432
  • 国内统一刊号:ISSN:14-1220/N
  • 邮发代号:22-27
  • 获奖情况:
  • 全国高校学报优秀期刊一等奖、二等奖,国家双效期刊奖,华北十佳期刊优秀奖,山西省一级期刊奖,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),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)
  • 被引量:9375