金属球壳填充网管轴向冲击吸能特性研究

将运输领域中金属管的吸能避碰概念与建筑领域中具有优异吸震抗冲击性能的球形网壳结构理论相结合。提出了新型吸能结构———网管(RT)、赤道球(ES)、桁架球(TR)、表面孔球(TSH)填充球形网管。为了与传统的吸能结构进行比较,将铝合金薄壁圆管(T)进行填充并作为研究对象。通过落锤冲击实验,研究其吸能特性,发现TSH、ES和TR填充的网管对比铝合金薄壁圆管具有更显著的填充效果,承载能力、能量吸收、载荷效率和比吸能显著提高。与填充铝合金管相比,填充网管不仅能显著降低冲击效应,使初始冲击峰值基本保持不变,还能显著提高单位质量的能量吸收。因此,TSH、ES和TR填充网管可以成为满足轻量化、高能量吸收、低冲击效果要求的新型轻量化结构。