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*京力学会第18*擘术年套论文集：目体^学
泡沫铝夹芯双圆管结构的冲击性能研究+
林晓虎杨庆生
北京工业大学机械工程与应用电子技术学院，100]24
摘要研究T泡沫％女=m目管镕杓在轴向冲女T的动^＆∞#日能特*采月Ⅱ式动∞
有mi软*Ls-dy|la，模“T镕构在#向冲}速鹿作月T的砧态*∞t并e析T其嘎*特＆
研完表q，＆沫％免≈Ⅸ目菅在#向冲击f}盅生女穗现象，在女R口m十＆采取保护措
#，相目材料{R直#的目管在相目的冲女栽荷T，直。较十曲目管先发生非#对称m自
关键自：泡沫％轴向冲击，A目管，动盎A∞，m能
、引言
泡沫铝是种人造多孔材料，H有密度小、冲击吸能傩强和可川收等优点，将其填
充到会属薄壁圆箭中”I构成种性能优良的抗冲击啦能结构”1．以往对泡沫铝加芯结构
轴向冲击下的屙曲世吸能问题丰要集中在理论分析和实验研究冉面。
、泡沫铝加芯双呵管的有限元模拟
用Sotidl64单元建立泡诛锅加芯舣固管结构的有限冗模掣(幽1)，加芯双圆管结
构长L
取同管采用PlasticKincmatic材料，夹芯层采用63号CrushableFo绷泡沫材料吐
I+I=I
；≈
图I加#Ⅲ圆管结构模型 罔2泡沫铝材料模犁的应山．Jq蛮∞线
表1 m酬管的材料参数(船一印d
抓出烈咧管结构的材料参数(表i)，泡沫铝村料应力．应变曲线(图2)。泡洙加芯
金(20IOll031100051
#京自学会*18月学$年鲁*i#目体力学
取圆管结构的底部约束轴向方向的位移．磺部为自由端．井在顶端加载轴向力向的冲山
载荷：8ms内lE缩60ram的距离。
三、动态屈曲及吸能特性分析
图3所示为泡沫铝加芯双圆管结构的外管和内管在发生屈曲3个相I目时刻的比较
酬4所示为加芯结构符层吸能的对比，可以看出：芯层吸收，大部分的能量。
网、结论
(I)泡沫锅吏芯取圆管在轴向冲击F会发生屈曲现象，在实际应用巾应采取保护
措施，如在缓冲装置rlI设置限位器等；
(2)相同材料币同直往的圆管在丰H同的冲击裁荷下，直径较小的圆管先发生非轴
对称幅曲，在设计中内管应选掸强度更高的村料或增加内管的厚度。
参考文献
1 GuilhawS＆LuGGTzcbl出RHOu…staricIal orthin-walled…I*alumm岫
compression
ofMeehaaicalSciences200143=2103～2123
tubes[I]In㈣lonaIJmⅡ11al
2张涛，棣☆平等泡诛错填充薄壁结构啦能分析【J1舰船科学技术，2007；29(2)52、56
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