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机械强度2024年第04期:汽车防撞栏仿竹薄壁管结构的能量吸收特性

来源:期刊VIP网 时间:


作者:张海燕;周国华;

单位:湛江科技学院智能制造学院;华南理工大学机械与汽车工程学院;

摘要:基于竹子的宏观、微观结构特征,提出了两种仿竹结构:带加强节的变壁厚薄壁管结构(Tube-a)和双圆带肋的仿竹薄壁管结构(Tube-b)。借助Abaqus工具对仿生结构在三点弯曲加载下的吸能特性进行了研究,并引入了常规圆管结构做对比分析。结果表明,Tube-b的表现最佳,其峰值破碎力较圆管结构降低了约18.396%,其比吸能和吸能效率分别提升了约50.8%、38.797%。为进一步研究仿竹结构的吸能特性,探讨了加载角度、壁厚属性α及截面属性β等参数对Tube-b能量吸收特性的影响。发现在0°~20°载荷下,Tube-b的综合性能表现较佳;适当调节壁厚属性,可以提高Tube-b的吸能效率;适当调节截面属性,可以提高Tube-b的比吸能。该研究可为改善薄壁结构能量吸收特性的设计提供一定参考。

关键词:竹子;;仿生;;薄壁结构;;有限元;;吸能特性

基金资助:国家自然科学基金项目(52075185)资助~~