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填充梯度泡沫铝锥形吸能盒轴向压缩行为与设计
1
作者
吴熙蔚
张建勋
《应用力学学报》
2025年第5期1086-1097,共12页
为了满足结构轻量化和吸能需求,设计和研究优异的吸能盒结构,采用ABAQUS有限元软件对填充梯度泡沫铝锥形吸能盒准静态轴向压缩行为进行了仿真模拟和轻量化设计。通过与文献实验对比,验证了有限元计算模型的有效性。接着研究了正方形截...
为了满足结构轻量化和吸能需求,设计和研究优异的吸能盒结构,采用ABAQUS有限元软件对填充梯度泡沫铝锥形吸能盒准静态轴向压缩行为进行了仿真模拟和轻量化设计。通过与文献实验对比,验证了有限元计算模型的有效性。接着研究了正方形截面吸能盒锥形底角、诱导槽数目、诱导槽的高度和深度以及梯度材料参数等因素对填充梯度泡沫铝锥形吸能盒结构轴向压缩下吸能特性的影响。之后以同等质量结构较低峰值载荷及优异能量吸收为优化目标,对填充梯度泡沫铝锥形吸能盒结构进行了优化设计。结果表明:这些因素对提高吸能盒吸能特性有较好的效果,优化后的填充梯度泡沫铝锥形吸能盒结构最大峰值力降低了20%、比吸能提高了3.6%,并且其碰撞力-位移曲线更加平缓,更有利于吸能盒能量吸收。
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关键词
锥形吸能盒结构
梯度泡沫铝
准静态压缩
有限元仿真
轻量化设计
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职称材料
题名
填充梯度泡沫铝锥形吸能盒轴向压缩行为与设计
1
作者
吴熙蔚
张建勋
机构
西安交通大学航天航空学院
出处
《应用力学学报》
2025年第5期1086-1097,共12页
基金
国家自然科学基金资助项目(No.12272290,11872291)
汽车安全与节能国家重点实验室开放基金资助项目(No.KFY2202)。
文摘
为了满足结构轻量化和吸能需求,设计和研究优异的吸能盒结构,采用ABAQUS有限元软件对填充梯度泡沫铝锥形吸能盒准静态轴向压缩行为进行了仿真模拟和轻量化设计。通过与文献实验对比,验证了有限元计算模型的有效性。接着研究了正方形截面吸能盒锥形底角、诱导槽数目、诱导槽的高度和深度以及梯度材料参数等因素对填充梯度泡沫铝锥形吸能盒结构轴向压缩下吸能特性的影响。之后以同等质量结构较低峰值载荷及优异能量吸收为优化目标,对填充梯度泡沫铝锥形吸能盒结构进行了优化设计。结果表明:这些因素对提高吸能盒吸能特性有较好的效果,优化后的填充梯度泡沫铝锥形吸能盒结构最大峰值力降低了20%、比吸能提高了3.6%,并且其碰撞力-位移曲线更加平缓,更有利于吸能盒能量吸收。
关键词
锥形吸能盒结构
梯度泡沫铝
准静态压缩
有限元仿真
轻量化设计
Keywords
conical energy-absorbing box structure
gradient foam aluminum
quasi static compression
finite element simulation
lightweight design
分类号
O34 [理学]
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作者
出处
发文年
被引量
操作
1
填充梯度泡沫铝锥形吸能盒轴向压缩行为与设计
吴熙蔚
张建勋
《应用力学学报》
2025
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