發(fā)布時(shí)間：2025-02-06 12:54

　　薄壁金屬管可作為結(jié)構(gòu)的耗能構(gòu)件,具有質(zhì)量輕、制造工藝簡(jiǎn)單的特點(diǎn),在汽車制造業(yè)、建筑行業(yè)、航空航天等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。薄壁金屬管的耗能是通過構(gòu)件本身的塑性變形來完成,但由于缺少側(cè)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(shí)際應(yīng)用得到長(zhǎng)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(diǎn),但由于其自身抗拉、抗彎性能較差,因此很難單獨(dú)被應(yīng)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(diǎn),是一種理想高效的能量吸收構(gòu)件。本文以泡沫金屬填充鋼管構(gòu)件與純鋼管構(gòu)件為研究對(duì)象,通過試驗(yàn)以及數(shù)值模擬的方法對(duì)軸向準(zhǔn)靜態(tài)載荷純鋼管構(gòu)件和泡沫金屬填充鋼管構(gòu)件的承載能力、變形模式、應(yīng)力分布和能量吸收特性進(jìn)行了對(duì)比研究,主要工作如下:(1)對(duì)泡沫金屬填充鋼管構(gòu)件進(jìn)行了試驗(yàn)研究,以構(gòu)件的長(zhǎng)度和鋼管的壁厚為參數(shù),從承載力和變形兩個(gè)方面對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行總結(jié)。將純鋼管及泡沫金屬填充鋼管在準(zhǔn)靜態(tài)軸向壓縮下的數(shù)值模擬與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析,結(jié)果表明:構(gòu)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(yàn)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(chǔ)。(2...

【文章頁數(shù)】：97 頁

【學(xué)位級(jí)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(duì)構(gòu)件初始缺陷研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容
    1.4 本課題特色與創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 泡沫金屬填充鋼管構(gòu)件的力學(xué)試驗(yàn)及數(shù)值模型驗(yàn)證
    2.1 引言
    2.2 泡沫金屬填充鋼管構(gòu)件軸壓試驗(yàn)研究
        2.2.1 試驗(yàn)介紹
        2.2.2 長(zhǎng)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(yàn)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(jié)
第三章 準(zhǔn)靜態(tài)軸壓作用下泡沫金屬填充鋼管構(gòu)件力學(xué)性能及吸能特性研究
    3.1 引言
    3.2 幾何參數(shù)對(duì)性能的影響分析
        3.2.1 不同構(gòu)件長(zhǎng)度的對(duì)比分析
        3.2.2 不同構(gòu)件壁厚的對(duì)比分析
        3.2.3 不同截面尺寸的對(duì)比分析
        3.2.4 不同構(gòu)件邊長(zhǎng)的對(duì)比分析
    3.3 本章小結(jié)
第四章 有初始缺陷的泡沫金屬填充鋼管構(gòu)件的力學(xué)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(xué)性能及吸能特性分析
        4.3.1 軸力-位移曲線對(duì)比
        4.3.2 峰值荷載對(duì)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(duì)比
        4.3.5 能量吸收趨勢(shì)對(duì)比
        4.3.6 吸能總量對(duì)比
    4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的論文和科研項(xiàng)目
    學(xué)術(shù)論文
    發(fā)明專利
    科研項(xiàng)目
致謝



本文編號(hào)：4030457