具有刚度梯度折纹管能量吸收

为了解决传统薄壁方管在遭受冲击时最大峰值力大且吸能效率低等问题,通过在方管表面引入折痕,提出了一种八边形折纹管。应用有限元软件Abaqus/Explicit模拟了其在准静态压缩下的变形模式和吸能情况。结果表明,相较于普通方管,折纹的引入降低了最大峰值力Pmax,提高了平均压溃力Pm,且形成了刚度梯度折纹管,使得在压缩前期产生较小的支反力,有利于保护主结构。随着压缩量的增大,支反力随之增大,从而提高折纹管的吸能性能。通过对折纹管的标准段个数M、c/l和b/t等参数对吸能性能影响的研究,获得了提高折纹管吸能性能的优化折纹管结构,为汽车吸能构件的应用提供了参考。

具有梯度型刚度折叠收缩管的吸能性能

薄壁管是一种常见的吸能结构,在薄壁管中引入折纹可以诱导薄壁管发生变形,有效降低薄壁管屈曲的初始峰值力并提高其能量吸收。目前,大部分折纹管受到轴向压缩时,初始峰值力后的压溃力下降显著,降低了折纹管的吸能性能。为有效提高折纹管的吸能性能,并降低折纹管的初始峰值力,在方管中引入不同形式的折纹得到折叠收缩管,利用ABAQUS/Explicit模拟设计折叠收缩管的准静态压缩,得到其变形及力与位移曲线。结果显示,与传统方管和菱形折纹管相比,折叠收缩管的初始峰值力显著降低,且压溃力随着压缩距离的增加呈梯度上升趋势,大幅提升了薄壁管的能量吸收性能。另外,系统研究了折叠收缩管的几何参数对其性能的影响,获得了性能优异的折纹管。