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北京航空航天大学学报 2023年第8期49卷 2021-2028页

作者：刘杰刘华杨嘉陵北京航空航天大学航空科学与工程学院北京100191

六边形薄壁结构被广泛应用于吸能防护领域。为提升六边形薄壁管的吸能性能,对常规六边形薄壁管和内凹六边形薄壁管在横向压缩载荷作用下的变形模式和吸能性能进行对比研究。针对这2种六边形管分别建立考虑应变强化效应的理论模型,运用... 详细信息

六边形薄壁结构被广泛应用于吸能防护领域。为提升六边形薄壁管的吸能性能,对常规六边形薄壁管和内凹六边形薄壁管在横向压缩载荷作用下的变形模式和吸能性能进行对比研究。针对这2种六边形管分别建立考虑应变强化效应的理论模型,运用商业软件ABAQUS进行有限元分析。对比理论模型和有限元分析得到的六边形管变形模式及载荷-位移关系,理论结果和有限元结果具有良好的一致性。针对2种六边形管,分别设置不同的侧边倾斜角,探究不同六边形管在横向压缩载荷作用下的塑性变形行为和吸能性能。结果表明:内凹六边形管相比于对应的常规六边形管具备更优的吸能性能,内凹六边形管的冲程效率和总吸能分别为对应的常规六边形管的1.41~1.62倍和1.79~1.83倍。另外,内凹六边形管所需的横向安装空间更小。

关键词：六边形管内凹结构横向压缩塑性变形能量吸收

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新型层级梯度六边形管的耐撞性多目标优化

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塑性工程学报 2023年第7期30卷 194-204页

作者：覃善甘邓小林刘鑫炎刘夫云广西大学机械工程学院广西南宁530004 梧州学院电子与信息工程学院广西梧州543002 湖南华曙高科技股份有限公司湖南长沙410000 桂林电子科技大学机电工程学院广西桂林541004

将层级和梯度相结合,通过六边形管的层级梯度演化,设计出了一种新型的层级梯度六边形管。采用验证的有限元模型开展了0阶、1阶和2阶管的轴向冲击耐撞性分析。结果表明,结构的阶数越高,吸能效果越好,2阶层级梯度六边形管的能量吸收明显高... 详细信息

将层级和梯度相结合,通过六边形管的层级梯度演化,设计出了一种新型的层级梯度六边形管。采用验证的有限元模型开展了0阶、1阶和2阶管的轴向冲击耐撞性分析。结果表明,结构的阶数越高,吸能效果越好,2阶层级梯度六边形管的能量吸收明显高于0阶和1阶管,相比0阶六边形管,2阶管的比能量吸收提高了38.86%,冲击力效率提高了42.66%。不同壁厚配置的2阶层级梯度六边形管的力-位移曲线明显不同,不同组成部分的壁厚对结构耐撞性具有较大的影响。3种不同配置的初始峰值力相差不大,但1.0-1.0-1.0配置的冲击力效率最高,达到65.05%。最后,构建并验证了代理模型,开展了结构参数对耐撞性影响的参数化分析,采用第二代非支配排序遗传算法开展了多目标优化,获得了Pareto前沿和最优设计解,并对优化结果的准确性进行了验证。

关键词：耐撞性层级梯度六边形管多目标优化

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六边形管作为抗爆、吸能材料的优势分析

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工程力学 2001年第A3期18卷 333-335页

作者：顾红军邵宁等空军后勤学院，徐州221000

本文对比圆管的承载特点，探讨了六边形管的承载优势，为管材作为抗爆结构填充材料这一应用，寻求更优化的结构形式。

关键词：六边形管抗爆吸能材料抗爆结构

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六边形管作为抗爆、吸能材料的优势分析

六边形管作为抗爆、吸能材料的优势分析

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第十届全国结构工程学术会议

作者：顾红军邵宁殷克功陈太林空军后勤学院

本文对比圆管的承载特点,探讨了六边形管的承载优势,为管材作为抗爆结构填充材料这一应用,寻求更优化的结构形式.

关键词：六边形管抗爆吸能材料

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局部表面纳米化六边形薄壁结构的吸能特性

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辽宁工程技术大学学报（自然科学版） 2022年第1期41卷 52-56页

作者：王伟赵祯廉增博仝真真周震寰徐新生大连理工大学工程力学系辽宁大连116024 大连交通大学机车车辆工程学院辽宁大连116028

为解决载具吸能结构能量吸收较低的问题,以表面纳米化技术为基础,应用有限元方法对不同局部表面纳米化方案的六边形管在轴向冲击情况下进行数值模拟.分析了不同方案对六边形管变形模式、吸能特性的影响.研究结果表明:局部表面纳米化可... 详细信息

为解决载具吸能结构能量吸收较低的问题,以表面纳米化技术为基础,应用有限元方法对不同局部表面纳米化方案的六边形管在轴向冲击情况下进行数值模拟.分析了不同方案对六边形管变形模式、吸能特性的影响.研究结果表明:局部表面纳米化可控制管的屈曲模态,呈现出原始区域、纳米化区域先后屈曲变形;经局部纳米化后六边形管的吸能特性提升显著,其中环向反对称条纹纳米化六边形管吸能较好;随纳米化条纹数量的增多,六边形管的吸能整体为先增后减,初始峰值力随之降低,之后,吸能特性逐渐趋于稳定,不再随条纹数量变化而变化.研究结论可为类似研究提供参考.

关键词：局部表面纳米化六边形管环向反对称吸能变形模式

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复合材料增强异型金属管件吸能特性的研究

复合材料增强异型金属管件吸能特性的研究

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作者：应林炜上海交通大学

学位级别：硕士

薄壁管件具有比强度,比刚度高和破坏形式稳定的特点,是一种理想的被动防撞保护结构,在汽车、铁路、航空航天领域得到了广泛的应用。纤维增强复合材料质轻,力学性能、可设计性强,泡沫铝质轻,抗冲击、吸能缓冲能力强。因此,使用纤维增强... 详细信息

薄壁管件具有比强度,比刚度高和破坏形式稳定的特点,是一种理想的被动防撞保护结构,在汽车、铁路、航空航天领域得到了广泛的应用。纤维增强复合材料质轻,力学性能、可设计性强,泡沫铝质轻,抗冲击、吸能缓冲能力强。因此,使用纤维增强复合材料,泡沫铝材料对薄壁管件进行增强,可以大大提高薄壁构件的防撞性能。本论文的主要研究工作包括:(1)基于前人研究的基础上,提出了纤维增强泡沫铝填充的金属方锥台管/六边形管轴向压溃的理论模型和相应的解析方法,得到了管件轴向平均压溃力的预测公式,并利用已有的实验结果简单验证了本文解析方法的合理性。相比实验和数值方法,理论模型更能揭示管件的轴向压溃机制,节省实验成本和计算时间,在工程应用中给出理论参考。(2)建立了纤维增强泡沫铝填充的金属方锥台管/六边形管轴向压溃有限元模型,利用实验数据退化验证了有限元模型的合理性。利用有限元仿真进一步验证了解析模型的准确性。数值仿真方法能够对纤维增强泡沫铝填充的金属方锥台管/六边形管高速冲击下的压溃吸能特性进行研究,是对理论研究管件轴向压溃吸能特性的补充。(3)利用本文提出的纤维增强泡沫铝填充的金属方锥台管/六边形管轴向压溃的解析模型和有限元模型,给出了方锥台管底角,管壁厚度,纤维增强层纤维铺设角度,泡沫铝密度,加载速度等因素对管件压溃吸能缓冲能力的影响规律,为使用纤维增强泡沫铝填充的金属方锥台管/六边形管作为防撞结构的设计与工程应用提供一定的参考依据和理论基础。

关键词：复合材料增强方锥台管六边形管解析方法数值仿真

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