多胞薄壁結(jié)構(gòu)由于其具有輕質(zhì)、優(yōu)異的力學(xué)和能量吸收性能,被廣泛的用作能量吸收構(gòu)件應(yīng)用于運載工程和安全防護領(lǐng)域。大量的理論、實驗和數(shù)值研究證明多胞薄壁結(jié)構(gòu)在軸向壓潰下具有出色的能量吸收能力和效率。然而目前,關(guān)于其橫向彎曲響應(yīng)的研究十分欠缺,少量數(shù)值研究表明橫向彎曲條件下多胞薄壁梁同樣具有優(yōu)良的吸能特性,而對其彎曲性能的實驗和理論研究尚未發(fā)現(xiàn)。本文基于實驗、理論和數(shù)值方法,對多胞薄壁管的彎曲力學(xué)行為和能量吸收性能進行研究,為多胞薄壁管在實際工程領(lǐng)域的應(yīng)用提供理論支撐。本文的主要研究內(nèi)容如下:（1）研究了兩種不同構(gòu)型（分別在軸向和截面內(nèi)引入隔板）多胞管的彎曲吸能特性。采用非線性有限元程序LS-DYNA對多胞管的三點彎曲過程進行數(shù)值模擬仿真,并通過實驗進行了對比分析,驗證了數(shù)值模型的可靠性。通過參數(shù)化分析對各種不同因素,包括:隔板數(shù)目、載荷條件及幾何構(gòu)型的影響進行了研究。結(jié)果表明:隔板數(shù)目對多胞管彎曲性能有顯著影響,但隔板的數(shù)目并不是越多越好,合理的增加隔板能有效提高結(jié)構(gòu)的能量吸收效率。針對不同幾何構(gòu)型的多胞管,給出了最優(yōu)的結(jié)構(gòu)配置,為橫向彎曲條件下多胞管的設(shè)計提供依據(jù)。（2）針對多胞管彎曲響應(yīng)... 

【文章來源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：115 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 提高薄壁管能量吸收效率的研究現(xiàn)狀
    1.3 準(zhǔn)靜態(tài)實驗的模擬
    1.4 能量吸收性能的表征
    1.5 研究內(nèi)容
2 方形截面多胞薄壁管的彎曲特性研究
    2.1 引言
    2.2 分析方案設(shè)計
    2.3 有限元建模
    2.4 有限元模型的驗證
    2.5 參數(shù)化研究及討論
    2.6 本章小結(jié)
3 多胞管彎曲機制研究
    3.1 引言
    3.2 有限元參數(shù)化分析
    3.3 量綱分析方法預(yù)測兩胞管彎矩響應(yīng)
    3.4 彎曲變形機制
    3.5 建立兩種方法的聯(lián)系
    3.6 理論模型的驗證
    3.7 多胞管的彎矩響應(yīng)
    3.8 本章小結(jié)
4 粘接多胞管三點彎曲實驗與數(shù)值研究
    4.1 引言
    4.2 試樣制備和實驗設(shè)計
    4.3 有限元模擬與分析
    4.4 泡沫填充管與粘接多胞管能量吸收對比研究
    4.5 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 展望
致謝
參考文獻
附錄1 攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
附錄2 攻讀博士學(xué)位期間參與的研究課題


【參考文獻】：
期刊論文
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[3]薄壁非凸截面多胞管軸向沖擊耐撞性研究[J]. 唐智亮,劉書田,張宗華.  固體力學(xué)學(xué)報. 2011(S1)
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[7]泡沫鋁填充薄壁方形鋁管的靜態(tài)彎曲崩毀行為[J]. 許坤,寇東鵬,王二恒,虞吉林.  固體力學(xué)學(xué)報. 2005(03)
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本文編號：3443244