泡沫铝夹芯双管构件横向压缩吸能性能研究

目的研究截面构型及几何参数对泡沫铝夹芯双管结构在横向载荷作用下变形失效机制和吸能性能的影响。方法运用有限元软件Abaqus/Explicit对泡沫铝夹芯双管构件受横向载荷作用进行数值仿真分析。结果泡沫铝夹芯双管构件在横向压缩过程中表现出3个阶段:初始压缩阶段、塑性变形阶段和致密化阶段,并发现外方内圆双管夹芯结构的耐撞性能显著强于双方管夹芯结构。随着外管径的增大、内管径的减小,外方内圆双管夹芯结构的承载力和吸能能力越高;内管壁厚的增加使外方内圆双管夹芯结构的能量吸收、比吸能、平均压溃载荷和压溃力效率均表现出增大趋势。结论泡沫铝芯材的变形失效模式受内管截面形状的影响,与传统双方管夹芯结构相比,外方内圆双管夹芯结构是一种更优秀的吸能构件,在横向碰撞安全防护中展现出更大的应用潜力。通过增加内外管间距和内管壁厚,可以提高外方内圆双管夹芯结构的吸能性能。