泡沫铝填充薄壁铝合金多胞板与单胞板吸能性能研究

作     者：李显辉 李文博 朱翔 王蕊 杜永峰 李铁英 LI Xian-hui;LI Wen-bo;ZHU Xiang;WANG Rui;DU Yong-feng;LI Tie-ying

作者机构：太原理工大学土木工程学院山西太原030024 兰州理工大学防震减灾研究所甘肃兰州730050 山西大学电力与建筑学院山西太原030031 

基　　金：国家自然科学基金项目(51778276,11802166) 山西省科技厅应用基础研究计划项目(202103021223022) 山西省教育厅高校科技创新项目(2020L0052) 

出 版 物：《工程力学》 (Engineering Mechanics)

年 卷 期：2023年第40卷第11期

页      码：244-256页

摘      要：为研究泡沫铝填充薄壁铝合金多胞板(MCP)与单胞板(SCP)的吸能能力,该文设计了6种不同截面的泡沫铝填充薄壁铝合金多胞板与1种单胞板,并基于非线性有限元软件LS-DYNA建立了相应的数值模型。对经典铝合金板耐撞击试验及泡沫铝夹芯板耐撞击试验进行了数值模拟,分析表明该数值模型能较好的模拟泡沫铝夹芯板在冲击过程中的撞击力、挠度和变形形态。基于此模型对比研究了不同因素下多胞板与单胞板的吸能特性,分析了其破坏模式和吸能机理,最后通过正交试验的方法分析了不同因素下的吸能效率以及多胞板最优截面类型的选取。结果表明:在面外冲击作用下,泡沫铝填充薄壁铝合金板的破坏模式为对称圆锥式破坏,冲击力-位移曲线和变形图显示其变形过程分为两个阶段:弹塑性变形阶段和回弹阶段;在发生相同位移时,18种不同参数的多胞板,其吸收的总能量(E)和比吸能(SEA)相对于单胞板都提高了400%以上,是一种更具吸能特性的板,可广泛应用于防护工程。

主 题 词：多胞板 落锤冲击 破坏模式 吸能特性 最优截面 

学科分类：0710[理学-生物科学类] 0806[工学-电气类] 08[工学] 080502[080502] 0805[工学-能源动力学] 

核心收录：

D　O　I：10.6052/j.issn.1000-4750.2022.08.0715

馆 藏 号：203124341...