x46无缝钢管薄壁吸能结构

x46无缝钢管薄壁吸能结构

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  • 时间:2019-05-27 21:26:56
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x46无缝钢管薄壁吸能结构


许多学者对能量吸收装置进行了深入的研究,能量吸收材料与结构的评价指标 为了减少结构在各种汽车碰撞、大型船舶撞击和飞机或航天器等交通事故中造成的巨大伤害和损失.尤其是x46无缝钢管结构在能量吸收装置中被广泛采用。其中圆管和方管凭借其大塑性变形能力和稳定的变形模式表现出了良好的能量吸收能力。过去的20年里,x46无缝钢管x46无缝钢管结构的研究还进一步扩展到多角管、锥形管、泡沫填充管、充气管、特制管和蜂窝结构管等等。因此,急切地需要提出一套具有普遍适用性的评估指标体系来比较和分析各类x46无缝钢管结构的能量吸收能力,从而为能量吸收装置的设计和优化提供参考。本文首先基于v吸能效率的概念和能量吸收装置的普遍规律,提出了一套较为全面的能量吸收性能的评估指标体系,包括以下五个指标:有效行程比、结构承载能力、单位重量的能量吸收能力、吸能有效率和载荷波动度。

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接着为了验证这套评估指标体系的可行性,详细分析了圆管和方管在各个评估指标下的能量吸收能力,并将结果与理论结果对比。然后鉴于影响x46无缝钢管能量吸收能力的因素有很多,这里重点比较和分析了材料、截面和填充物对x46无缝钢管结构能量吸收性能的影响,而且针对泡沫填充x46无缝钢管的特殊性,文中又重新修正和给出了适用于填充x46无缝钢管的五个评估指标。最后为了进一步说明南昌不锈钢管评估指标体系具有广泛的适用性,分析了圆管和方管的多胞x46无缝钢管的能量吸收能力,以及圆胞蜂窝结构和六角形蜂窝结构在面外受压情况下的能量吸收性能。本文主要根据轴向压缩或冲击下各个x46无缝钢管结构的实验、理论和数值结果,通过绘制各类x46无缝钢管结构在各个评估指标下的无量纲曲线图,从而来比较和分析结构的能量吸收能力。本文的结果对工程设计以及应用具有参考价值,并为后续进一步的学习提供了基础。碰撞和冲击是交通运输及施工工程中的常见问题,此类问题中保障人员和关键部件的安全一直是非常重要的课题。配置吸能结构是一种有效的方法。由于x46无缝钢管封闭薄壁结构在受到冲击时表现出局部或整体屈曲的同时吸收大量的能量,且具有质量轻和低成本等优点,因此该结构被广泛运用于吸能装置的主要吸能结构中。此类结构吸能的效果依赖于其发生屈曲的模态以及屈曲演变路径。人们对此的研究一直没有间断,通常采用传统的预制压痕、初始形状和附加结构等控制屈曲模态和设计吸能结构。本文一改x46无缝钢管传统的研究方法和思路,把材料的表面纳米技术引入薄壁吸能结构设计中。通过对薄壁吸能结构进行局部表面纳米技术处理,来改变薄壁吸能结构局部表面的力学性能,达到受冲击下诱导方形薄壁管屈曲模态和屈曲发展路径的目的,实现提高吸能性能的效果。从而提出一种新的诱导薄壁管屈曲模态的方法和设计吸能结构的思路。论文中采用有限元分析方法对问题展开数值模拟,得到如下研究成果:1.环向局部表面纳米化布局对方形薄壁管屈曲模态诱导作用研究。通过对薄壁方管邻面进行对称式和反对称式局部环向表面纳米化,发现其不仅诱导了稳定渐进紧凑的屈曲模态,而且使其吸能性能有较大的提高。


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