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论文类型：会议论文

发表时间：2009-08-24

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关键字：非凸截面;薄壁管;轴向冲击;能量吸收;屈曲承载能力;变形模式

摘要：本文受褶痕改变薄板的屈曲承载能力这一简单的力学现象启发，提出改进薄壁管能量吸收性能的方法。根据已有的关于薄壁结构角形部分夹角对吸能性能的影响的研究，分析了传统凸正多边形截面薄壁管增加截面的边的数目在提高能量吸收性能上的局限性。总结出两种改进薄壁管能量吸收性能的方法：截面非凸化和截面多胞化。按照截面非凸化设计了一类非凸截面薄壁管。研究了这类新型非凸截面薄壁管在轴向冲击下的能量吸收性能。研究表明，这类非凸截面薄壁管较传统凸正多边形薄壁管的能量吸收性能有显著提高。通过数值模拟发现了该类薄壁构件轴向冲击下的一种新的混合变形模式。基于超折叠单元的理论，构建了相应的简化理论模型，从理论上预测了此类截面薄壁管在轴向冲击下的平均载荷，并与数值计算的结果进行了对比。理论预测与数值计算结果符合得很好。