發(fā)布時間：2025-02-06 12:54

　　薄壁金屬管可作為結構的耗能構件,具有質量輕、制造工藝簡單的特點,在汽車制造業(yè)、建筑行業(yè)、航空航天等領域得到廣泛的應用。薄壁金屬管的耗能是通過構件本身的塑性變形來完成,但由于缺少側向約束,薄壁金屬管的變形區(qū)間較大,容易發(fā)生局部失穩(wěn)。隨著泡沫金屬制造工藝的日漸成熟,泡沫金屬的工程實際應用得到長足的發(fā)展。泡沫金屬具有密度小、泊松比小和受壓變形穩(wěn)定等優(yōu)點,但由于其自身抗拉、抗彎性能較差,因此很難單獨被應用。將泡沫金屬填充薄壁金屬能夠很好地發(fā)揮兩種材料的性能優(yōu)點,是一種理想高效的能量吸收構件。本文以泡沫金屬填充鋼管構件與純鋼管構件為研究對象,通過試驗以及數(shù)值模擬的方法對軸向準靜態(tài)載荷純鋼管構件和泡沫金屬填充鋼管構件的承載能力、變形模式、應力分布和能量吸收特性進行了對比研究,主要工作如下:(1)對泡沫金屬填充鋼管構件進行了試驗研究,以構件的長度和鋼管的壁厚為參數(shù),從承載力和變形兩個方面對試驗結果進行總結。將純鋼管及泡沫金屬填充鋼管在準靜態(tài)軸向壓縮下的數(shù)值模擬與試驗結果進行了對比分析,結果表明:構件的軸力-位移曲線與發(fā)生的破壞模態(tài)吻合較好,從而驗證了數(shù)值模型的正確性,為數(shù)值模擬參數(shù)化研究打下基礎。(2...

【文章頁數(shù)】：97 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 泡沫金屬填充金屬管研究現(xiàn)狀
        1.2.1 金屬管研究現(xiàn)狀
        1.2.2 泡沫金屬研究現(xiàn)狀
        1.2.3 泡沫金屬填充鋼管研究現(xiàn)狀
        1.2.4 對構件初始缺陷研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要研究內(nèi)容
    1.4 本課題特色與創(chuàng)新點
第二章 泡沫金屬填充鋼管構件的力學試驗及數(shù)值模型驗證
    2.1 引言
    2.2 泡沫金屬填充鋼管構件軸壓試驗研究
        2.2.1 試驗介紹
        2.2.2 長度的影響
        2.2.3 壁厚的影響
    2.3 數(shù)值模型的建立
        2.3.1 泡沫金屬的有限元模型
        2.3.2 鋼管的有限元模型
        2.3.3 泡沫金屬的材料特性
        2.3.4 鋼管的材料特性
        2.3.5 有限元建模過程
    2.4 數(shù)值模擬方法的可靠性驗證
        2.4.1 純鋼管軸壓模型
        2.4.2 泡沫金屬填充鋼管軸壓模型
    2.5 本章小結
第三章 準靜態(tài)軸壓作用下泡沫金屬填充鋼管構件力學性能及吸能特性研究
    3.1 引言
    3.2 幾何參數(shù)對性能的影響分析
        3.2.1 不同構件長度的對比分析
        3.2.2 不同構件壁厚的對比分析
        3.2.3 不同截面尺寸的對比分析
        3.2.4 不同構件邊長的對比分析
    3.3 本章小結
第四章 有初始缺陷的泡沫金屬填充鋼管構件的力學性能及吸能特性研究
    4.1 引言
    4.2 模型的建立
        4.2.1 初始幾何缺陷的布置方式
    4.3 不同初始缺陷形式下的力學性能及吸能特性分析
        4.3.1 軸力-位移曲線對比
        4.3.2 峰值荷載對比
        4.3.3 峰值荷載隨缺陷尺寸的變化規(guī)律
        4.3.4 變形對比
        4.3.5 能量吸收趨勢對比
        4.3.6 吸能總量對比
    4.4 本章小結
第五章 結論與展望
    5.1 結論
    5.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間所發(fā)表的論文和科研項目
    學術論文
    發(fā)明專利
    科研項目
致謝



本文編號：4030457