轨道车辆切削式吸能过程仿真 被引量：14

1

作者 常宁 刘国伟 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期2444-2450,共7页

利用金属切削过程吸收能量的原理,在金属切削研究和轨道车辆吸能研究的交叉领域内,提出一种利用切屑生成过程进行吸能并用于轨道车辆被动安全的新型切削式吸能装置。根据非线性动态模拟理论,利用显式有限元软件ANSYS/LS-DYNA对该切削式... 利用金属切削过程吸收能量的原理,在金属切削研究和轨道车辆吸能研究的交叉领域内,提出一种利用切屑生成过程进行吸能并用于轨道车辆被动安全的新型切削式吸能装置。根据非线性动态模拟理论,利用显式有限元软件ANSYS/LS-DYNA对该切削式吸能装置的吸能过程进行三维仿真,得到该装置在撞击过程中能量吸收和切削力的时程曲线。研究结果表明:与现有吸能装置相比,切削式吸能装置可以在更短的时间内吸收撞击能量,而且吸能能力更强;切削式吸能装置具有更强的降低撞击力峰值的能力,而且撞击力到达第1个峰值的时间也有所延迟。 展开更多

关键词 轨道车辆 切削 吸能装置 显式有限元

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翻车保护结构及其吸能构件设计与性能仿真 被引量：12

2

作者 司俊德 王国强 +2 位作者 闫振华 王继新 郝万军 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期20-24,共5页

针对工程车辆在斜坡上的滚翻实况,分别利用有限元非线性分析法和多刚体动力学方法建立了整车有限元模型和多刚体动力学模型,并对其进行动态仿真分析。仿真结果预测了车辆斜坡滚翻时翻车保护结构(ROPS)及其吸能构件的变形和吸能,以及滚... 针对工程车辆在斜坡上的滚翻实况,分别利用有限元非线性分析法和多刚体动力学方法建立了整车有限元模型和多刚体动力学模型,并对其进行动态仿真分析。仿真结果预测了车辆斜坡滚翻时翻车保护结构(ROPS)及其吸能构件的变形和吸能,以及滚翻过程中司机的运动状态和损伤概率。结果表明:采用ROPS及其吸能构件能够阻止整车在较小坡度工况下连续滚翻,减少ROPS的塑性变形量,同时也能削弱碰撞过程中加速度峰值并有效降低司机损伤概率。 展开更多

关键词 工程车辆 翻车保护结构 吸能构件 设计 仿真

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基于EN15227标准长编动车组耐撞性研究 被引量：7

3

作者 李本怀 王科飞 +1 位作者 刘艳文 王璐 《大连交通大学学报》 CAS 2019年第2期1-6,共6页

依据EN 15227-2008+A1-2010标准对16辆长编动车组碰撞性能进行研究,首先通过列车能量分配优化计分析确定动车组吸能系统各吸能界面的平台力、吸能行程及吸能次序,使碰撞能量全部由可更换吸能单元吸收,保证车辆结构无损伤,并依据能量分... 依据EN 15227-2008+A1-2010标准对16辆长编动车组碰撞性能进行研究,首先通过列车能量分配优化计分析确定动车组吸能系统各吸能界面的平台力、吸能行程及吸能次序,使碰撞能量全部由可更换吸能单元吸收,保证车辆结构无损伤,并依据能量分配优化参数设计吸能单元及车体结构,最终建立16编组三维碰撞仿真分析模型应用LS-DYNA软件进行列车碰撞仿真验证,结果表明设计的16编组碰撞吸能系统满足列车防爬、司机室生存空间、碰撞减速度等标准要求. 展开更多

关键词 长编动车组 吸能单元 耐撞性 吸能系统 EN15227

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轨道车辆新型组合结构吸能装置耐碰撞性分析 被引量：7

4

作者 刘艳文 肖守讷 +1 位作者 张志新 阳光武 《计算机辅助工程》 2012年第5期6-10,共5页

为保证列车碰撞时车体次要部位或附加装置尽可能多地吸收撞击能量,减少财产损失和人员伤亡,提出组合结构吸能装置的设计思想.根据耐撞性车体吸能装置设计原理,设计出不同截面形状管的组合结构吸能装置.利用ANSYS/LS-DYNA对其分别进行动... 为保证列车碰撞时车体次要部位或附加装置尽可能多地吸收撞击能量,减少财产损失和人员伤亡,提出组合结构吸能装置的设计思想.根据耐撞性车体吸能装置设计原理,设计出不同截面形状管的组合结构吸能装置.利用ANSYS/LS-DYNA对其分别进行动态仿真,研究其吸能特性,并取其最优方案与试验结果进行对比,从而验证仿真模型的正确性.通过对原始设计方案外箱板的截面形状和吸能管的端部结构加以改进,设计出两种新型的组合结构吸能装置.仿真分析结果表明,结构的截面形状对整个装置的吸能特性有较大影响,改变结构的截面形状可以有效调节碰撞界面力峰值和均值载荷,改进后的吸能装置耐撞性综合指标更优。 展开更多

关键词 轨道车辆 耐碰撞性 组合结构 吸能装置 非线性有限元 仿真 ANSYS LS-DYNA

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新型吸能装置的耐撞性分析 被引量：7

5

作者 单其雨 肖守讷 阳光武 《机车电传动》 北大核心 2010年第2期12-14,25,共4页

基于圆管的自由翻转提出了新型的能量吸收装置,采用显式有限元技术对新型吸能装置在轴向压缩下的翻转进行数值模拟,并对其能量吸收特性进行研究。通过与传统圆管的对比分析,表明这种新型吸能装置总体吸能效率显著高于传统的普通圆管。... 基于圆管的自由翻转提出了新型的能量吸收装置,采用显式有限元技术对新型吸能装置在轴向压缩下的翻转进行数值模拟,并对其能量吸收特性进行研究。通过与传统圆管的对比分析,表明这种新型吸能装置总体吸能效率显著高于传统的普通圆管。这种新型吸能装置能克服传统圆管翻转的缺点,在不需要夹具的情况下能够保持较长的有效压缩距离,具有良好的能量吸收特性。 展开更多

关键词 吸能装置 耐撞性 显式有限元 列车安全防护

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六角弹簧管汽车碰撞吸能装置的效能研究 被引量：5

6

作者 孟志强 何涛 +2 位作者 尹望吾 江和平 陈颖 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期43-46,共4页

根据六角弹簧管汽车碰撞吸能装置的结构与工作原理,采用SolidWorks,Hy-permesh和LS-DYNA仿真软件,建立吸能装置的有限元分析模型.应用所建立的有限元模型,分析了当配重块质量为1.5t,时速为50km/h,汽车正面碰撞时吸能装置的效能.仿真结... 根据六角弹簧管汽车碰撞吸能装置的结构与工作原理,采用SolidWorks,Hy-permesh和LS-DYNA仿真软件,建立吸能装置的有限元分析模型.应用所建立的有限元模型,分析了当配重块质量为1.5t,时速为50km/h,汽车正面碰撞时吸能装置的效能.仿真结果表明,六角弹簧管汽车碰撞吸能装置具有很好的保护效果,汽车纵梁侵入量小(252.9mm)、碰撞能量的吸收比高(52.09%)、汽车X方向加速度峰值低(58.8g),验证了该吸能装置能有效地保护汽车和车内乘员的安全. 展开更多

关键词 防撞性 车架 碰撞 弹簧管 吸能装置 有限元

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基于显式有限元的轨道车辆撞击能量吸收研究 被引量：3

7

作者 雷成 肖守讷 罗世辉 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2012年第4期65-68,共4页

吸能装置是提高轨道车辆耐碰撞性能的关键部件.将金属切削加工技术应用到轨道车辆的被动安全防护上,提出利用切屑的生成过程吸收列车的撞击能量,作为新型吸能装置的吸能原理.建立了金属薄壁结构切削吸能过程的三维显式有限元模型,分析... 吸能装置是提高轨道车辆耐碰撞性能的关键部件.将金属切削加工技术应用到轨道车辆的被动安全防护上,提出利用切屑的生成过程吸收列车的撞击能量,作为新型吸能装置的吸能原理.建立了金属薄壁结构切削吸能过程的三维显式有限元模型,分析了刀具的前角对薄壁结构切削吸能性能的影响,并与金属薄壁结构的压缩吸能进行了比较.结果表明,金属切削吸能过程是理想的轨道车辆撞击能量吸收过程. 展开更多

关键词 轨道车辆 切削吸能 显式有限元 吸能装置 吸能原理

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冲击地压矿井巷道吸能防冲液压支架防冲效果研究 被引量：2

8

作者 安栋 陈征 +2 位作者 宋义敏 宋嘉祺 许海亮 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第11期12-19,共8页

为提升现有巷道支护体系的抗冲击能力,在已有常规巷道门式液压支架的基础上进行吸能防冲设计,并从能量吸收、液压支架整体变形以及冲击荷载作用下支护反力大小、波动性等方面进行研究分析,验证吸能液压支架在冲击荷载作用下的支护性能... 为提升现有巷道支护体系的抗冲击能力,在已有常规巷道门式液压支架的基础上进行吸能防冲设计,并从能量吸收、液压支架整体变形以及冲击荷载作用下支护反力大小、波动性等方面进行研究分析,验证吸能液压支架在冲击荷载作用下的支护性能。首先基于能量守恒原理对支护吸能特性的理论依据及必要性进行研究分析,结合现有预折纹自引导吸能装置进行数值模拟与试验分析。数值模拟结果与试验过程一致,明确了数值模拟的可行性,并总结其变形吸能特性,进而对常规液压支架进行吸能防冲设计。采用数值模拟的方法从多方面进行常规液压支架与吸能液压支架的防冲性能对比,结果表明:相同冲击荷载作用下,液压支架施设吸能装置后的吸能液压支架的支架部分塑性能仅为常规支架的65%,最大等效塑性应变仅为常规液压支架部分的62%,屈服区域面积占比为常规液压支架的85%,反力均值为常规液压支架的53%;采用快速傅里叶变换对支护反力进行频谱分析,从而对比分析常规液压支架与吸能液压支架在冲击荷载作用下支护反力的波动性,吸能液压支架的支护反力较常规液压支架更为平稳。结合各方面结果分析,吸能液压支架具有良好的承载特性及吸能防冲能力,施设吸能装置对于液压支架本身以及巷道围岩土体均具有一定的保护作用。 展开更多

关键词 冲击地压 吸能防冲支护 能量守恒原理 吸能装置 巷道防冲 液压支架

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机车吸能装置的研制 被引量：3

9

作者 张维坤 刘凤刚 《内燃机车》 北大核心 2008年第12期10-13,共4页

阐述了与机车车钩缓冲装置配合使用的吸能装置的总体设计、装车方案、主要技术参数、工作原理、仿真计算、样机试制及试验结果。

关键词 机车 吸能装置 技术参数 工作原理 仿真计算 样机试验

原文传递

模型参数对轨道列车吸能结构特性的影响 被引量：2

10

作者 卢毓江 《大连交通大学学报》 CAS 2017年第4期45-50,共6页

为深入地研究材料本构模型参数、材料、单元尺寸参数和网格密度分布等对车辆碰撞仿真结果的影响,基于碰撞界面的非线性接触算法,建立了典型吸能装置的动态冲击动力学模型,在进行材料动态冲击试验的前提下,考察了虚拟数字计算中涉及到的... 为深入地研究材料本构模型参数、材料、单元尺寸参数和网格密度分布等对车辆碰撞仿真结果的影响,基于碰撞界面的非线性接触算法,建立了典型吸能装置的动态冲击动力学模型,在进行材料动态冲击试验的前提下,考察了虚拟数字计算中涉及到的变形体本构模型、应变率效应等关键技术对吸能部件的响应影响形式.研究表明,变形体的材料本构模型的简化差异对动态冲击响应具有显著的影响;在结构设计相同的的情况下,低碳钢材料的吸能容量要远远超过铝合金材料;而过大的网格尺寸不能准确描述结构细微的塑性变形. 展开更多

关键词 轨道列车 吸能装置 耐碰撞性能

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轨道车辆吸能装置准静态试验测试技术研究

11

作者 刘艳文 滕万秀 +2 位作者 许平 李本怀 修瑞仙 《计测技术》 2019年第2期44-50,共7页

试验研究方法是轨道车辆吸能装置耐撞性最直接、最具有说服力的研究方法。针对目前国内文献鲜有通过试验对吸能装置耐撞性进行研究的现状,本文设计出一种轨道车辆吸能装置准静态试验测试方法,并对某地铁列车吸能装置进行试验,得到吸能... 试验研究方法是轨道车辆吸能装置耐撞性最直接、最具有说服力的研究方法。针对目前国内文献鲜有通过试验对吸能装置耐撞性进行研究的现状,本文设计出一种轨道车辆吸能装置准静态试验测试方法,并对某地铁列车吸能装置进行试验,得到吸能装置压缩力、压缩位移两个关键吸能特性指标;通过准静态试验边界条件,建立等同的仿真分析模型,通过仿真分析方法研究吸能装置的吸能特性并与试验结果进行对比。研究表明:此吸能装置准静态试验测试方法具有可行性,能够满足实际工程需要;分析结果与试验结果一致性较好,验证了分析结果的准确性和试验测试方法的有效性,通过试验与分析结合的方法为吸能装置吸能特性及后续结构优化提供了理论和试验支撑。 展开更多

关键词 轨道车辆 吸能装置 准静态试验 耐撞性

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台车碰撞试验用机械缓冲吸能装置研究 被引量：8

12

作者 曹立波 钟志华 +1 位作者 白中浩 刘克进 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2002年第3期228-230,244,共4页

本文介绍了一种用于台车碰撞试验的机械缓冲吸能装置。通过计算机仿真与试验研究,证明该装置可以满足台车碰撞试验要求。

关键词 台车碰撞试验 机械缓冲吸能装置 计算机仿真 汽车试验

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基于动态J-C本构的轨道交通车辆新型切削式吸能装置耐撞性研究 被引量：7

13

作者 刘艳文 修瑞仙 +2 位作者 李本怀 王科飞 李成林 《城市轨道交通研究》 北大核心 2016年第6期28-33,共6页

针对国内对轨道交通车辆切削式吸能装置的研究大多单从数值仿真出发、缺乏与试验数据的对比、其仿真结果准确性有待探讨的现状,德国德累斯顿TUV SUD铁路股份有限公司铁道车辆测试中心率先对某新型AX-CE型切削式防爬吸能装置进行动态试验... 针对国内对轨道交通车辆切削式吸能装置的研究大多单从数值仿真出发、缺乏与试验数据的对比、其仿真结果准确性有待探讨的现状,德国德累斯顿TUV SUD铁路股份有限公司铁道车辆测试中心率先对某新型AX-CE型切削式防爬吸能装置进行动态试验,得到其碰撞界面力、压缩行程随时间变化曲线,检验吸能装置的动态性能;采用显示有限元软件LS-DYNA详细建立AX-CE型切削式吸能装置的等效三维模型;采用Johnson-Cook动态热粘塑性材料本构模型、剪切损伤分离准则以及界面粘结-滑移混合摩擦模型,对高速切削吸能及切屑生成过程进行研究,并与试验进行对比分析,验证了数值仿真的正确性;分析了刀具前角、切屑圆心角、切削深度和切削速度等参数对切削式吸能过程的影响程度。研究表明,切削式吸能装置较现有吸能装置吸能特性更优,控制界面力峰值更强;切削深度和切屑圆心角对界面力和吸能的影响显著,刀具前角及切削速度对其影响则较小。 展开更多

关键词 轨道交通车辆 切削式吸能装置 动态J-C本构 剪切损伤分离准则

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新型矿用圆弧形薄壁防冲吸能装置屈曲特性数值分析 被引量：3

14

作者 许海亮 郭旭 +2 位作者 宋义敏 覃吉宁 朱万宇 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第9期90-96,共7页

为解决支架面对冲击地压产生的强冲作用容易失效、失稳的难题,针对现有矿用防冲吸能装置存在的不足,提出1种新型矿用圆弧形薄壁防冲吸能装置。采用ABAQUS有限元数值模拟方法对新型防冲吸能装置与原有方形预折纹薄壁装置进行对比分析,同... 为解决支架面对冲击地压产生的强冲作用容易失效、失稳的难题,针对现有矿用防冲吸能装置存在的不足,提出1种新型矿用圆弧形薄壁防冲吸能装置。采用ABAQUS有限元数值模拟方法对新型防冲吸能装置与原有方形预折纹薄壁装置进行对比分析,同时研究新型防冲吸能装置在不同壁厚和不同轴向模块堆积个数情况下的屈曲特性。结果表明:圆弧形薄壁装置相比于方形折纹薄壁装置在相同厚度情况下其总吸能提升近20%,比吸能提高63%,装置防冲优势明显;在装置高度不变的情况下增加模块轴向堆积个数可有效降低压溃峰值荷载、荷载波动系数,增加平均压溃荷载;随着装置薄壁厚度降低,压溃峰值荷载、压溃平均荷载、总吸能与比吸能均降低,荷载波动系数增加,曲线波动性变大。 展开更多

关键词 防冲吸能装置 弧形薄壁结构 冲击地压 数值模拟

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仿甲壳虫芯柱的缓冲吸能结构 被引量：14

15

作者 郭婷 王跃方 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2011年第2期246-251,256,共7页

甲壳虫外壳有着精巧复杂的构造。该文参照甲壳虫外壳中层间芯柱的微结构,设计出几个模型,利用ANSYS/LS-DYNA软件分析其耐撞性和抗冲击能力。然后改进原有模型的结构形态,使其更贴切甲壳虫外壳中小柱结构,缓冲吸能性能更好。将改进后的... 甲壳虫外壳有着精巧复杂的构造。该文参照甲壳虫外壳中层间芯柱的微结构,设计出几个模型,利用ANSYS/LS-DYNA软件分析其耐撞性和抗冲击能力。然后改进原有模型的结构形态,使其更贴切甲壳虫外壳中小柱结构,缓冲吸能性能更好。将改进后的模型与圆管结构相对比,进行准静态和模拟冲击环境的分析。结果表明优化后的模型吸能量更多,压缩载荷更加稳定,抗冲击性能更好。可将其应用在结构防撞性和能量吸收装置中。 展开更多

关键词 能量吸收装置 圆管 仿生 甲壳虫外壳 ANSYS/LS-DYNA

原文传递

可伸缩式汽车碰撞缓冲吸能装置的试验与仿真研究 被引量：14

16

作者 曹立波 丁海建 +1 位作者 李克 崔崇桢 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第17期2137-2141,共5页

介绍了可伸缩式汽车碰撞缓冲吸能装置的工作原理。针对某量产车型的前部结构设计制造了该碰撞缓冲吸能装置的样件,完成了样车的结构和控制系统的改装。建立了吸能装置的有限元模型,研究了其在正面碰撞时的响应特性。同时,采用台车碰撞... 介绍了可伸缩式汽车碰撞缓冲吸能装置的工作原理。针对某量产车型的前部结构设计制造了该碰撞缓冲吸能装置的样件,完成了样车的结构和控制系统的改装。建立了吸能装置的有限元模型,研究了其在正面碰撞时的响应特性。同时,采用台车碰撞试验的方法,研究了该装置在伸出及缩回状态下的高低速碰撞性能。仿真和试验研究结果表明,该碰撞缓冲吸能装置在伸出状态下能有效增加车辆的碰撞缓冲吸能空间,从而改善碰撞吸能过程,更好地保护车内乘员。在缩回状态下,该装置不会对原车型造成不利影响。 展开更多

关键词 可伸缩式 缓冲吸能装置 前碰撞 试验与仿真

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能量吸收方案对列车碰撞响应的影响 被引量：10

17

作者 杨宝柱 肖守讷 杨超 《城市轨道交通研究》 北大核心 2018年第3期48-51,共4页

为了研究列车头车司机室吸能装置的行程、界面力及中间车钩缓冲装置的界面力对列车碰撞响应的影响,建立了列车碰撞纵向多体动力学模型,以2列完全相同的8节编组列车碰撞工况为例,对配置不同能量吸收方案的列车碰撞动态响应进行了分析和... 为了研究列车头车司机室吸能装置的行程、界面力及中间车钩缓冲装置的界面力对列车碰撞响应的影响,建立了列车碰撞纵向多体动力学模型,以2列完全相同的8节编组列车碰撞工况为例,对配置不同能量吸收方案的列车碰撞动态响应进行了分析和对比。研究结果表明:头车司机室吸能装置的行程存在最优值,在不超过最优值的前提下增加其行程可以减小碰撞后期各车辆的加速度;增加司机室吸能装置的界面力会使中间车辆加速度显著增大;同步减小各中间车钩缓冲装置界面力,会使中间车辆加速度增大;以递减式与向内递减式减小中间车钩缓冲装置界面力可以增加中间车端吸能量;递增式增大中间车钩缓冲装置界面力会增加司机室端部吸能量。 展开更多

关键词 轨道列车 碰撞响应 碰撞动力学 能量吸收方案 吸能装置

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高速动力车头部结构的安全性探讨 被引量：3

18

作者 刘建新 《机车电传动》 北大核心 2000年第3期7-9,共3页

从计算条件入手 ,分析了保证头部安全的模拟计算工况和计算载荷 ,指出碰撞吸能结构是抵御冲击、碰撞等强动载作用 ,保护车体主体结构的有效措施。

关键词 高速动力车 司机室 安全 能量吸收装置

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北京地铁再生制动能量吸收装置节能效果对比分析 被引量：7

19

作者 白宣 《铁道技术监督》 2021年第5期43-46,52,共5页

介绍北京地铁再生制动能量吸收装置的分类和特点,选取北京地铁9号线低压逆变回馈型装置,10号线中压逆变回馈型装置,8号线德茂、瀛海站电容型储能装置和房山线广阳城站飞轮储能型装置的用电和节能数据,对比分析不同类型再生制动能量吸收... 介绍北京地铁再生制动能量吸收装置的分类和特点,选取北京地铁9号线低压逆变回馈型装置,10号线中压逆变回馈型装置,8号线德茂、瀛海站电容型储能装置和房山线广阳城站飞轮储能型装置的用电和节能数据,对比分析不同类型再生制动能量吸收装置的节能效果。建议根据实际线路及车站情况,综合考虑线路坡度、曲线半径、行车密度、区间长度、客运量等因素,进一步开展容量配置研究,合理配置线路再生能量利用装置容量。 展开更多

关键词 地铁动车组 再生制动能量 能量吸收装置 节能 对比分析

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自由外翻式组合吸能装置的设计及优化 被引量：6

20

作者 刘彬 肖守讷 +2 位作者 朱涛 阳光武 车全伟 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第17期2052-2059,共8页

为研究三节直翻卷圆管轴向压缩下的吸能特性,采用非线性有限元软件LS-DYNA进行了仿真分析,发现当上圆管、下圆管壁厚越接近且上圆管厚度略大于下圆管时,载荷-位移曲线统一于一条平稳的水平线,圧缩力效率乘积可达0.838 7,比吸能可达15.34... 为研究三节直翻卷圆管轴向压缩下的吸能特性,采用非线性有限元软件LS-DYNA进行了仿真分析,发现当上圆管、下圆管壁厚越接近且上圆管厚度略大于下圆管时,载荷-位移曲线统一于一条平稳的水平线,圧缩力效率乘积可达0.838 7,比吸能可达15.342 8 J/g,冲程效率高达76%,接近理论值。针对三节直翻卷圆管冲程效率高、载荷十分平稳但比吸能欠缺的特点,在其内部填充波纹管和多胞管以提高总吸能及比吸能。结果表明:填充后形成的组合吸能装置延续了冲程效率高、载荷平稳的特性,相比单一直翻卷管,总吸能提高了105.75%,比吸能提高了26.28%。利用径向基函数代理模型及遗传算法对组合吸能装置的比吸能进行寻优,优化结果显示,最大比吸能在多胞管、波纹管壁厚分别取上限值、下限值时达到,且相比单一直翻卷管,其值提高了30.86%。 展开更多

关键词 三节直翻卷管 组合吸能装置 圧缩力效率 冲程效率 比吸能

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