泡沫金属泡沫充填管动态压缩变形论文

1、泡沫金属填充薄壁金属方筒在冲击载荷作用下的数值模拟【摘要】 铝泡沫填充薄壁金属筒的复合填充结构广泛地应用于在减轻构件质量的前提下提高构件的抗冲击性能和能量吸收能力。本文采用有限元显式动力分析程序LS-DYNA来研究铝泡沫填充薄壁金属筒的复合结构在轴向冲击载荷作用下的变形和能量吸收特性。模拟从模型的长宽比、外层金属筒的宽厚比和填充用的泡沫金属的密度三个方面进行,并模拟了复合填充筒保险杠受冲击后的响应。选择LS-DYNA材料库中24号piecewise linear plastic hardening(分段线性塑性硬化)模型和63号crushable foam material(冲击泡沫)材料模型

2、分别模拟铝金属筒和泡沫铝两种材料；用壳163单元和固体164单元分别对薄壁金属筒和泡沫金属进行网格划分；并在模拟时引入了trigger机制,它能使构件受冲击后的变形更加的平稳,但不会改变结构总的变形吸收能。考虑到模型的对称性,建立了1/4模型,并添加了相应的对称约束、接触和边界条件,减少了模拟的时间,增加了模拟的准确性。与单独的薄壁金属筒或铝泡沫金属相比,二者组成的复合结构能够在减轻重量的前提下提高整体构件的刚度,缩短由冲击引起的褶皱长度,增加构件的比吸收. 更多还原【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. 更多还原 【关键词】 泡沫金属； 泡沫充填管； 动态压缩； 变形； 【Key words】 metallic square； aluminium foam； ansys simulation； trigger； 摘要 3-5 ABSTRACT 5-7 第一章 文献综述 11-23

5、1.1 泡沫金属材料简介 11-19 泡沫金属的制备 12-13 泡沫金属的特点 13-15 泡沫金属的性能 15-16 泡沫金属的应用 16-19 1.2 泡沫金属填充薄壁管的国内外研究动态 19-21 1.3 本文研究的意义与主要内容 21-23 研究的意义 21 主要研究内容 21-23 第二章 轴向冲击下的泡沫金属填充方筒的数值模拟 23-43 2.1 有限元模型 23-30 泡沫金属的有限元模型 23-24 薄壁圆筒的有限元模型 24 泡沫金属的材料特性 24-26 外层方筒的材料特性 26 trigger机制 26-27 有限元建模 27-30 2.2 对照模拟 30-33 2.3 数值模拟结果 33-43 填充用单一密度的泡沫金属 33-39 填充用不同密度的泡沫金属 39-43 第三章 轴向动态响应分析 43-49 3.1 准静态载荷条件下的平均应力分析 43-44 3.2 准静态载荷条件下的最大应力分析 44-45 3.3 动态载荷作用下的平均应力分析 45 3.4 模拟数据的分析 45-49 变形结果分析 45-46 应力云图分析 46 不同密度分布的泡沫金属的作用分析 46-47 能量吸收曲线分析 47-49 第四章 冲击载荷作用下的缓冲构件的数值模拟 49-55 4.1 缓冲构件综述 49-5