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(yùn)載工程和安全防護(hù)領(lǐng)域。大量的理論、實(shí)驗(yàn)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(duì)其彎曲性能的實(shí)驗(yàn)和理論研究尚未發(fā)現(xiàn)。本文基于實(shí)驗(yàn)、理論和數(shù)值方法,對(duì)多胞薄壁管的彎曲力學(xué)行為和能量吸收性能進(jìn)行研究,為多胞薄壁管在實(shí)際工程領(lǐng)域的應(yīng)用提供理論支撐。本文的主要研究?jī)?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(duì)多胞管的三點(diǎn)彎曲過程進(jìn)行數(shù)值模擬仿真,并通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了對(duì)比分析,驗(yàn)證了數(shù)值模型的可靠性。通過參數(shù)化分析對(duì)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(jìn)行了研究。結(jié)果表明:隔板數(shù)目對(duì)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(duì)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(jì)提供依據(jù)。（2）針對(duì)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(yè)數(shù)】：115 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)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(shí)驗(yàn)的模擬
    1.4 能量吸收性能的表征
    1.5 研究?jī)?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(jì)
    2.3 有限元建模
    2.4 有限元模型的驗(yàn)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(jī)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(cè)兩胞管彎矩響應(yīng)
    3.4 彎曲變形機(jī)制
    3.5 建立兩種方法的聯(lián)系
    3.6 理論模型的驗(yàn)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(diǎn)彎曲實(shí)驗(yàn)與數(shù)值研究
    4.1 引言
    4.2 試樣制備和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
    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(duì)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(xiàn)
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(xiàn)】：
期刊論文
[1]圓弧刻槽薄壁圓管軸向壓潰吸能特性數(shù)值研究[J]. 李飛,張凱,溫金鵬.  包裝工程. 2016(07)
[2]不同截面形式柱狀薄壁結(jié)構(gòu)的緩沖性能比較[J]. 儲(chǔ)火,張紹云,杜啟祥.  包裝工程. 2012(15)
[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(bào). 2011(S1)
[4]汽車前縱梁薄壁結(jié)構(gòu)碰撞吸能特性及其優(yōu)化的研究[J]. 陳吉清,周鑫美,饒建強(qiáng),區(qū)權(quán)湛.  汽車工程. 2010(06)
[5]泡沫鋁部分填充薄壁梁彎曲吸能特性研究[J]. 宮保貴,王青春,王國(guó)權(quán).  計(jì)算機(jī)仿真. 2009(12)
[6]泡沫鋁填充薄壁圓管的三點(diǎn)彎曲實(shí)驗(yàn)的數(shù)值模擬[J]. 謝中友,李劍榮,虞吉林.  固體力學(xué)學(xué)報(bào). 2007(03)
[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(bào). 2005(03)
[8]船舶碰撞機(jī)理與耐撞性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究綜述[J]. 胡志強(qiáng),崔維成.  船舶力學(xué). 2005(02)
[9]泡沫填充圓管的軸向壓縮能量吸收特性[J]. 桂良進(jìn),范子杰,王青春.  清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2003(11)
[10]利用Ls-Dyna計(jì)算結(jié)構(gòu)準(zhǔn)靜態(tài)壓潰的改進(jìn)方法[J]. 王青春,范子杰.  力學(xué)與實(shí)踐. 2003(03)



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