22701.預(yù)折紋管的實(shí)驗(yàn)分析與理論研究

1、碩士學(xué)位論文預(yù)折紋管的實(shí)驗(yàn)分析與理論研究ExperimentalAnalysisandTheoreticalStudyoftheProfoidedTube學(xué)科、專業(yè)：工猩左堂丕學(xué)號：211Q3Q墨2完成日期：20140428大連理工大學(xué)DalianUniversityof‘Fechnology大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要金屬薄壁結(jié)構(gòu)為沖擊吸能領(lǐng)域中非常重要的研究對象，其具有高比強(qiáng)度、低成本、高吸能效率、機(jī)械加工簡單等優(yōu)點(diǎn)。大量的研究結(jié)果

2、表明，金屬薄壁結(jié)構(gòu)的吸能效果與結(jié)構(gòu)的變形模態(tài)有關(guān)，而結(jié)構(gòu)的變形模態(tài)則主要由結(jié)構(gòu)的幾何構(gòu)型決定，這篇文章立足于研究一種通過改變其幾何構(gòu)型以改良其失效模式的新型預(yù)折紋管在低速沖擊作用下的吸能特性，這種預(yù)折紋管的設(shè)計理念在于通過在管壁上引入預(yù)制的折角，這種折角的引入，一方面可以降低初始載荷，另一方面可以增加有效塑性變形面積，從而達(dá)到吸能效率的提高。本文基于理論、數(shù)值和實(shí)驗(yàn)的方法，對這種預(yù)折紋管的能量吸收原理進(jìn)行研究。文章的主要工作分為以下幾個

3、部分：1介紹預(yù)折紋管幾何模型，基于有限元軟件ABAQUS／EXPLICIT的數(shù)值分析驗(yàn)證了預(yù)折紋在低速沖擊載荷作用下可以引導(dǎo)預(yù)期的大變形模式，預(yù)折紋管的這種大變形模式相較于普通方管的對稱變形模式有更低峰值載荷和更高的平均載荷。通過低速落錘實(shí)驗(yàn)獲得了與有限元模擬結(jié)果相似的載荷位移曲線和變形模式，驗(yàn)證了數(shù)值結(jié)果的可信性和預(yù)折紋方管的高效吸能特點(diǎn)。詳細(xì)內(nèi)容見第二章。2基于超折疊單元理論，推導(dǎo)出不同標(biāo)準(zhǔn)段數(shù)量和不同折紋大小的預(yù)折紋管在的準(zhǔn)靜態(tài)作

4、用下能量吸收的公式，建立預(yù)折紋管的能量吸收性能指標(biāo)與幾何構(gòu)型參數(shù)的定量關(guān)系。詳細(xì)內(nèi)容見第三章。3以cowpersymonds本構(gòu)關(guān)系為基礎(chǔ)，考慮動態(tài)效應(yīng)，并以預(yù)折紋管在實(shí)驗(yàn)中的實(shí)際變形情況為基礎(chǔ)對wierzbicki針對超折疊單元推導(dǎo)出的應(yīng)變率公式進(jìn)行修正，推導(dǎo)出不同標(biāo)準(zhǔn)段數(shù)量和不同折紋大小的折紋管在沖擊載荷作用下的能量吸收的公式。另外，基于理論與數(shù)值對比結(jié)果對預(yù)折紋管在低速沖擊作用下的公式進(jìn)行修正，修正后的公式所得到的結(jié)果與數(shù)值結(jié)果吻