泡沫金屬泡沫充填管動態(tài)壓縮變形論文

1、泡沫金屬填充薄壁金屬方筒在沖擊載荷作用下的數(shù)值模擬【摘要】 鋁泡沫填充薄壁金屬筒的復(fù)合填充結(jié)構(gòu)廣泛地應(yīng)用于在減輕構(gòu)件質(zhì)量的前提下提高構(gòu)件的抗沖擊性能和能量吸收能力。本文采用有限元顯式動力分析程序LS-DYNA來研究鋁泡沫填充薄壁金屬筒的復(fù)合結(jié)構(gòu)在軸向沖擊載荷作用下的變形和能量吸收特性。模擬從模型的長寬比、外層金屬筒的寬厚比和填充用的泡沫金屬的密度三個方面進(jìn)行,并模擬了復(fù)合填充筒保險杠受沖擊后的響應(yīng)。選擇LS-DYNA材料庫中24號piecewise linear plastic hardening(分段線性塑性硬化)模型和63號crushable foam material(沖擊泡沫)材料模型

2、分別模擬鋁金屬筒和泡沫鋁兩種材料；用殼163單元和固體164單元分別對薄壁金屬筒和泡沫金屬進(jìn)行網(wǎng)格劃分；并在模擬時引入了trigger機(jī)制,它能使構(gòu)件受沖擊后的變形更加的平穩(wěn),但不會改變結(jié)構(gòu)總的變形吸收能。考慮到模型的對稱性,建立了1/4模型,并添加了相應(yīng)的對稱約束、接觸和邊界條件,減少了模擬的時間,增加了模擬的準(zhǔn)確性。與單獨的薄壁金屬筒或鋁泡沫金屬相比,二者組成的復(fù)合結(jié)構(gòu)能夠在減輕重量的前提下提高整體構(gòu)件的剛度,縮短由沖擊引起的褶皺長度,增加構(gòu)件的比吸收. 更多還原【Abstract】 Thin-walled metallic square tubes with aluminium

3、 foam filler was widely used in improving structure crashworthiness and reducing structure weight.Based on ansys ls-dyna simulations,researches were carried out to study the deformation and energy absorption of thin-walled metallic square tubes with aluminium foam filler subjected to impactload.The

4、simulations was carried on from different length-width ratio,flakiness ratio of the metallic tube and different foam density-distribution and made a sim. 更多還原 【關(guān)鍵詞】 泡沫金屬； 泡沫充填管； 動態(tài)壓縮； 變形； 【Key words】 metallic square； aluminium foam； ansys simulation； trigger； 摘要 3-5 ABSTRACT 5-7 第一章 文獻(xiàn)綜述 11-23

5、1.1 泡沫金屬材料簡介 11-19 泡沫金屬的制備 12-13 泡沫金屬的特點 13-15 泡沫金屬的性能 15-16 泡沫金屬的應(yīng)用 16-19 1.2 泡沫金屬填充薄壁管的國內(nèi)外研究動態(tài) 19-21 1.3 本文研究的意義與主要內(nèi)容 21-23 研究的意義 21 主要研究內(nèi)容 21-23 第二章 軸向沖擊下的泡沫金屬填充方筒的數(shù)值模擬 23-43 2.1 有限元模型 23-30 泡沫金屬的有限元模型 23-24 薄壁圓筒的有限元模型 24 泡沫金屬的材料特性 24-26 外層方筒的材料特性 26 trigger機(jī)制 26-27 有限元建模 27-30 2.2 對照模擬 30-33 2.3 數(shù)值模擬結(jié)果 33-43 填充用單一密度的泡沫金屬 33-39 填充用不同密度的泡沫金屬 39-43 第三章 軸向動態(tài)響應(yīng)分析 43-49 3.1 準(zhǔn)靜態(tài)載荷條件下的平均應(yīng)力分析 43-44 3.2 準(zhǔn)靜態(tài)載荷條件下的最大應(yīng)力分析 44-45 3.3 動態(tài)載荷作用下的平均應(yīng)力分析 45 3.4 模擬數(shù)據(jù)的分析 45-49 變形結(jié)果分析 45-46 應(yīng)力云圖分析 46 不同密度分布的泡沫金屬的作用分析 46-47 能量吸收曲線分析 47-49 第四章 沖擊載荷作用下的緩沖構(gòu)件的數(shù)值模擬 49-55 4.1 緩沖構(gòu)件綜述 49-5