摘要：通过对薄壁金属管吸能特性的数值模拟总结出关于薄壁金属的吸能特性,利用吸能器的吸能能力、平均压溃载荷和理想吸能效率等3个吸能评价指标,对薄壁金属管的吸能特性进行综合评估;在此基础上,提出针对薄壁金属管吸能器的优化方案.通过对比分析可知,优化后的方案可以大大提高吸能器的理想吸能效率,减小缓冲力在工作过程中的波动.

摘要：目前,对薄壁金属管的扩孔,通常采用机械冲制的方法.为防止冲制过程中的铜管管口处的管壁破裂,在加工之前,需要对金属管进行预热,使其软化;而后装入模具中进行加压冲制.此工艺弊端不少.例如:每一种特定的管口内径就需要一台适用的专用设备,如模具等,对于不同形状,不同内径的管口就不方便加工了;并且在压制过程中,设备通常对铜管只施加轴向力,操作繁杂,受力不均匀,压制后管口的拉伸壁厚不一致,破损率高,光洁度不好;甚至产生毛屑、氧化皮等,对以后管路的使用、清洁工作带来不利的影响.

摘要：为了降低弹载设备在发射和侵彻过程中受到的高过载,设计了泡沫铝与薄壁金属管复合结构缓冲器。利用ANSYS/LS-DYNA对复合结构缓冲器降低弹载设备过载的效能进行了研究,对不同弹载设备的降载百分比、复合结构缓冲器轴向长度和弹体侵彻速度对降低弹载设备过载效能的影响进行了研究。通过靶场实弹侵彻混凝土试验得到复合结构缓冲器的降载百分比和有效侵彻深度。结果表明,泡沫铝与薄壁金属管复合结构的缓冲器能够有效降低弹载设备的过载,且具有很大的灵活性,可通过金属管壁厚度、锥角、泡沫铝屈服强度等来调节缓冲力大小,通过调节缓冲器长度来调节缓冲作用时间。

摘要：为研究材料应变率效应对薄壁金属管塑性变形缓冲器缓冲特性的影响,通过对铝制缓冲器进行材料试验,获得不同应变率下5083P-O和6008-T6铝合金的材料本构关系,结合冲击物理试验与理论模型,验证缓冲器有限元模型的可靠性。基于该本构关系与冲击模型,研究不同材料应变率效应对缓冲器及其预处理结构缓冲特性的影响。研究结果表明:在不同冲击速度下,材料应变率效应对缓冲载荷历程无明显影响,但会使缓冲力整体出现缩放。随着冲击速度的提高,5083P-O铝合金表现出特殊应变率敏感性,导致缓冲器抵抗变形的能力先减弱后增强。6008-T6铝合金的应变率强化效应增强了缓冲器的抗冲击能力。经预处理的缓冲器吸能量减少,其理想吸能效率降低,5083P-O铝合金的材料应变率效应会减少缓冲器因预处理而产生的吸能量损失,而6008-T6铝合金的材料应变率效应会增加缓冲器的吸能量损失,因此,在对缓冲器进行结构优化设计时,需要考虑材料应变率效应的影响。

摘要：采用熔体发泡法制备闭孔泡沫铝,研究泡沫铝填充密度对铝合金薄壁管的压缩及吸能性能提升作用,对比提升效果,确定最佳密度参数;并在最佳密度的基础上设计三类不同截面的复合结构,研究填充管的截面结构对压缩性能及吸能性能的影响,确定最佳结构参数。采用万能试验机进行准静态压缩试验,并利用有限元模拟结果与试验结果相对比,验证数据准确性。结果表明:填充梯度泡沫铝会增加薄壁管的力学性能,如屈服强度、平均压溃载荷和吸能性能,降低曲线波动性,密度为0.480 5 g/cm3的闭孔泡沫铝表现出最优结果;二次试验中,复合结构能进一步提升薄壁管的力学性能,其中外方管内圆管的复合结构具有最高的屈服强度、平均压溃载荷以及吸能效果。