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开孔泡沫铝的压缩与吸能性的研究

矿冶工程 2003年第1期23卷 70-72页

作者：程和法黄笑梅许玲魏建宁韩福生合肥工业大学安徽合肥230009 安徽工程科技学院安徽芜湖241000 中科院固体物理研究所安徽合肥230031

对渗流法制备的开孔结构泡沫铝进行准静态压缩实验 ,测试了其压缩应力应变曲线 ,研究了开孔泡沫铝的准静态压缩力学行为及其吸能性。实验结果表明 :开孔泡沫铝的压缩过程具有明显的三阶段变形特征 ,即弹性段、塑性平台段和压实段 ,并... 详细信息

对渗流法制备的开孔结构泡沫铝进行准静态压缩实验 ,测试了其压缩应力应变曲线 ,研究了开孔泡沫铝的准静态压缩力学行为及其吸能性。实验结果表明 :开孔泡沫铝的压缩过程具有明显的三阶段变形特征 ,即弹性段、塑性平台段和压实段 ,并且在塑性段呈现出明显的应变强化现象 ;随泡沫铝孔径的增加 ,屈服强度上升。

关键词：开孔泡沫铝孔径压缩性能吸能性渗流法

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泡沫铝的动态压缩性能和吸能性研究

兵器材料科学与工程 2003年第5期26卷 37-39,43页

作者：程和法黄笑梅许玲合肥工业大学安徽合肥230009 安徽工程科技学院安徽芜湖241000

通过测量泡沫铝在动态和准静态压缩条件下的应力 -应变曲线 ,研究了泡沫铝的准静态和动态压缩行为以及不同应变条件下的吸能性 ,并对其应变率效应进行了分析。结果表明 ,在高应变速率和准静态压缩下 ,泡沫铝的σ -ε曲线均表现出弹性变... 详细信息

通过测量泡沫铝在动态和准静态压缩条件下的应力 -应变曲线 ,研究了泡沫铝的准静态和动态压缩行为以及不同应变条件下的吸能性 ,并对其应变率效应进行了分析。结果表明 ,在高应变速率和准静态压缩下 ,泡沫铝的σ -ε曲线均表现出弹性变形段、平缓段和密实段三阶段特征 ;泡沫铝的压缩性能具有明显的应变速率敏感性 ,随应变速率的提高 ,流动应力上升。

关键词：泡沫铝动态压缩吸能性应力应变率效应准静态压缩

接触模型和诱导槽对泡沫铝填充管吸能性影响分析和优化

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接触模型和诱导槽对泡沫铝填充管吸能性影响分析和优化

作者：张玉辉湖南大学

学位级别：硕士

在汽车低速碰撞中,泡沫铝填充薄壁金属管被认为是具有良好的吸能性能的结构,专家学者对泡沫铝、薄壁金属管及二者的复合结构进行了多方面的研究,并取得了一定的进展。基于专家学者对泡沫铝填充薄壁金属管吸能结构设计所做的研究成果,本... 详细信息

在汽车低速碰撞中,泡沫铝填充薄壁金属管被认为是具有良好的吸能性能的结构,专家学者对泡沫铝、薄壁金属管及二者的复合结构进行了多方面的研究,并取得了一定的进展。基于专家学者对泡沫铝填充薄壁金属管吸能结构设计所做的研究成果,本论文提出一种具有理想接触强度和溃缩诱导槽结构的泡沫铝填充薄壁金属管,并对其吸能性进行了分析和优化。泡沫铝内核与薄壁金属管之间接触强度参数的定义直接影响到两者之间的相互作用,本文从寻找泡沫铝内核与薄壁金属管之间最优的接触参数出发,得出最优接触模型。在此基础上,研究诱导槽对泡沫铝填充薄壁金属管吸能性能的影响。通过综合分析接触强度和诱导槽对泡沫铝填充薄壁金属管吸能性的影响,得到具有最优吸能性的泡沫铝填充薄壁金属管结构。具体研究从以下三个方面展开:首先,在试验的基础上,本文利用HYPERMESH软件将密度梯度泡沫铝填充薄壁金属管的CATIA模型进行材料和属性等选项卡定义,建立有限元模型并检查网格质量和大小,根据试验的加载方式,为有限元模型施加约束和载荷。利用LS-DYNA求解器对有限元模型的K文件进行计算。将结果文件的变形溃缩模式、碰撞力曲线与试验结果进行对比,结果表明,在误差允许的范围内,仿真结果和实验结果具有一定的吻合度,从而验证了有限元模型的可靠性,有限元模型可以代替试验中试样进行吸能性分析和优化。其次,本文研究了泡沫铝内核与薄壁铝合金管的接触强度对吸能性能指标的影响。其中有限元接触模型采用固连断开的接触算法来模拟泡沫铝内核与薄壁金属管的不同的粘结强度大小,并分析得出了接触强度对其碰撞吸能性具有一定影响的结论。对有限元接触模型参数进行全因素水平试验,利用MATLAB绘制样本点的三次多项式响应面,利用多目标粒子群算法优化获得具有最优吸能性能的接触强度参数值。最后,在理想接触强度优化结果的基础上,本文提出在泡沫铝填充金属管的中上部位设计两条诱导槽,建立不同诱导槽和接触强度的泡沫铝填充管有限元模型:(1)具有诱导槽和最优接触模型;(2)无诱导槽和最优接触模型;(3)无诱导槽和过盈接触,并对比分析其吸能性。最终得出结论:具有诱导槽结构和最优接触模型的泡沫铝填充管在吸能性方面表现相对较好,是一种理想的碰撞吸能结构。

关键词：泡沫铝填充金属管吸能性接触模型诱导槽多目标粒子群优化

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叠加点阵结构的力学性能与吸能性研究

叠加点阵结构的力学性能与吸能性研究

作者：吴伟太原科技大学

学位级别：硕士

点阵结构质量轻,具有极强的抗屈曲、抗冲击能力,该结构在压缩过程中几乎维持恒定的能量吸收效率,可以用作吸能装置。目前点阵结构已应用于航空航天结构、交通代步工具以及爆炸和冲击防护系统。本文自行设计了叠加点阵结构,并对其力学性... 详细信息

点阵结构质量轻,具有极强的抗屈曲、抗冲击能力,该结构在压缩过程中几乎维持恒定的能量吸收效率,可以用作吸能装置。目前点阵结构已应用于航空航天结构、交通代步工具以及爆炸和冲击防护系统。本文自行设计了叠加点阵结构,并对其力学性能与吸能性进行研究,可望得到高力学性能与高吸能性的点阵结构,论文工作具有理论与实际意义。本文在传统点阵结构基础上,设计了三种叠加点阵结构(SR结构、BS结构、BR结构),并以316L不锈钢粉末作为原材料,采用激光选区熔覆成形技术(SLM)制备了叠加点阵结构试样;实验测试了叠加点阵结构试样的准静态压缩与动态压缩行为;数值模拟了叠加点阵结构的准静态和动态压缩下力学响应,进一步分析了叠加点阵结构的变形机理与吸能性。实验结果表明:叠加点阵结构的强度和刚度均随相对密度的增加而提高;在准静态和动态压缩下均表现出明显的三个阶段,即小应变范围的弹性阶段、长距离的塑性平台阶段以及压缩致密阶段;其动态压缩下真实应力应变曲线的初始峰值应力随相对密度增大而增大。数值模拟叠加点阵结构的准静态和动态压缩行为结果与实验结果基本一致,进一步研究表明:以拉伸和弯曲为主的变形模式是叠加点阵结构的变形特征,但变形机制与叠加点阵结构内部竖杆位置及占比有关;以斜杆为主的BR结构塑性平台远低于以竖杆为主的BS和SR结构;叠加点阵结构的吸能性优势明显,其能量吸收是相同桁架直径传统点阵结构的14倍之多;三种叠加点阵结构中吸能性最好的是SR结构,其能量吸收为其它叠加点阵结构的1.21倍以上,比吸能为其它叠加点阵结构的1.47倍以上。

关键词：叠加点阵结构增材制造力学响应吸能性

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泡沫铝镁合金的压缩与吸能性的研究

兵器材料科学与工程 2002年第6期25卷 12-14页

作者：程和法黄笑梅许玲合肥工业大学安徽合肥230009 安徽工程科技学院安徽芜湖241000

对用渗流法制备的泡沫铝镁合金进行了准静态压缩实验 ,测试了其压缩应力—应变曲线 ,研究了泡沫铝镁合金的准静态压缩力学行为及其吸能性 ,并与泡沫纯铝的静态压缩性能进行了比较。实验结果表明 ,泡沫铝镁合金的压缩过程具有明显的三阶... 详细信息

对用渗流法制备的泡沫铝镁合金进行了准静态压缩实验 ,测试了其压缩应力—应变曲线 ,研究了泡沫铝镁合金的准静态压缩力学行为及其吸能性 ,并与泡沫纯铝的静态压缩性能进行了比较。实验结果表明 ,泡沫铝镁合金的压缩过程具有明显的三阶段变形特征 ,即弹性段、塑性平台段和压实段 ;随孔径的增加 ,泡沫铝镁合金的屈服强度升高、吸能量上升。由于铝镁合金的强度远高于纯铝 ,从而使泡沫铝镁合金的压缩屈服强度及吸能性均显著高于泡沫铝。

关键词：泡沫铝镁合金冲击缓冲材料孔径压缩性能吸能性

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汽车座椅头枕结构对碰撞吸能性的影响

机械设计与制造 2018年第2期 149-152页

作者：陈明刚孟正华周磊危学兵现代汽车零部件技术湖北省重点实验室武汉理工大学汽车学院湖北武汉430070 汽车零部件技术湖北省协同创新中心武汉理工大学汽车学院湖北武汉430070 上汽通用五菱汽车股份有限公司广西柳州545007

座椅头枕在汽车碰撞时对乘员头部起到保护作用,其结构及性能直接影响汽车座椅的碰撞安全性。通过研究座椅头枕关键结构参数对碰撞时头枕吸能性的影响规律,为座椅头枕优化设计与改进提供指导。根据GB11550-2009的相关标准,利用LS-DYNA对... 详细信息

座椅头枕在汽车碰撞时对乘员头部起到保护作用,其结构及性能直接影响汽车座椅的碰撞安全性。通过研究座椅头枕关键结构参数对碰撞时头枕吸能性的影响规律,为座椅头枕优化设计与改进提供指导。根据GB11550-2009的相关标准,利用LS-DYNA对座椅头枕结构进行碰撞仿真分析,分析头枕的密度、厚度、包裹度等参数对碰撞时头部的最大加速度和高加速度持续时间的影响规律。研究结果表明:随着头枕厚度和包裹度的增加,头部的最大加速度值与高加速度持续时间逐渐减小;随着头枕密度增加,头部的最大加速度值与高加速度持续时间先减小后增大。根据头枕碰撞时的运动受力变化规律,对某车型座椅头枕进行改进,进一步提高头枕的吸能性。

关键词：座椅头枕加速度厚度密度包裹度吸能性碰撞安全

四轮驱动微型电动汽车正撞吸能性的仿真和改进

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机械工程师 2005年第2期 20-22页

作者：尹奇凡蔡明仪陈辛波上海大学机电学院上海200072 同济大学汽车学院上海200092

结合国产某四轮驱动微型电动汽车的开发任务,从提高整车正面碰撞吸能性设计水平的目标出发,进行了整车正面碰撞过程的计算机仿真研究。根据仿真结果,以合理的压塌顺序和失效模式为目标,对正撞过程的主要吸能部件--底架进行了多方案优化... 详细信息

结合国产某四轮驱动微型电动汽车的开发任务,从提高整车正面碰撞吸能性设计水平的目标出发,进行了整车正面碰撞过程的计算机仿真研究。根据仿真结果,以合理的压塌顺序和失效模式为目标,对正撞过程的主要吸能部件--底架进行了多方案优化筛选和局部改动,有效提高了其正撞吸能性。

关键词：电动汽车正面碰撞吸能性计算机仿真

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四种截面的后防护横梁吸能性分析及仿真

四种截面的后防护横梁吸能性分析及仿真

北京力学会第二十三届学术年会

作者：海闯赵腾魏文杰机械科学研究总院国家工程机械质检中心

碰撞发生时,主要由后下部的保护装置,以吸收冲击能量,后防护横梁是主要能量吸收构件。碰撞发生时,主要靠后下部防护装置吸收碰撞能量,其中的后防护横梁又是后防护装置的主要吸能构件。鉴于不同截面形状的后防护横梁的吸能性大小不一,本... 详细信息

碰撞发生时,主要由后下部的保护装置,以吸收冲击能量,后防护横梁是主要能量吸收构件。碰撞发生时,主要靠后下部防护装置吸收碰撞能量,其中的后防护横梁又是后防护装置的主要吸能构件。鉴于不同截面形状的后防护横梁的吸能性大小不一,本文利用LS-DYNA仿真软件对四种常见的不同截面形状的后防护横梁进行碰撞仿真对比分析。通过对矩形截面、槽钢型截面、圆形截面和双圆截面在碰撞过程中的后防护梁变形、碰撞力、吸能、减速度速度的动态模拟。结果表明,后防护梁是圆形截面时,其缓冲性能和吸能性能最好,在发生后车追尾碰撞时,后车人员更安全。

关键词：后防护横梁横截面吸能性仿真

来源： cnki会议评论

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基体对泡沫铝压缩行为与吸能性的影响

有色金属 2003年第3期55卷 10-12,22页

作者：程和法黄笑梅许铃合肥工业大学合肥230009 安徽工程科技大学安徽芜湖241000

研究以工业纯铝、高强度铝镁合金及高含锌量脆性铝锌合金为基体的泡沫铝压缩行为。结果表明 ,基体性能对泡沫铝的压缩行为和吸能性有显著影响。不同基体性质泡沫铝的压缩过程均出现三个明显的变形区域 ,但变形行为不同。以高塑性工业纯... 详细信息

研究以工业纯铝、高强度铝镁合金及高含锌量脆性铝锌合金为基体的泡沫铝压缩行为。结果表明 ,基体性能对泡沫铝的压缩行为和吸能性有显著影响。不同基体性质泡沫铝的压缩过程均出现三个明显的变形区域 ,但变形行为不同。以高塑性工业纯铝为基体的泡沫铝表现出典型塑性泡沫特征和较低坍塌屈服强度 ,高强度脆性基体的铝锌泡沫呈现典型的脆性泡沫特征和较高弹性模量及屈服强度。

关键词：泡沫铝压缩行为吸能性基体工业纯铝高强度铝镁合金铝锌合金