空心薄壁梁的碰撞变形模式及吸能特性研究.doc

目录 摘要 3 Abstract 4 0 文献综述 6 0.1前言 6 0.2空心薄壁梁的国内外的研究现状 6 0.2.1国外的研究现状 6 0.2.2国内的研究现状 7 0.3空心薄壁梁的碰撞性能指标 8 0.4小结 9 1 绪论 10 1.1空心薄壁梁结构的力学及吸能特性 10 1.2不同截面的空心薄壁梁的承载力及变形模式 11 1.2.1空心薄壁梁的承载力 11 1.2.2不同截面的空心薄壁梁的变形模式 13 1.3空心薄壁梁的变形模式及吸能特性研究的意义 14 1.4本文研究的主要内容 16 2 不同截面的空心薄壁梁的碰撞变形模式及吸能特性 16 2.1引言 16 2.2多种截面的空心薄壁梁的有限元建模及分析 17 2.2.1空心薄壁梁的几何尺寸和力学性能 17 2.2.2不同截面的空心薄壁梁有限元建模 18 2.2.3不同截面的空心薄壁梁有限元分析 19 2.2.4结论 22 2.3本章小结 23 3 不同壁厚的空心薄壁梁的碰撞变形模式及吸能特性 24 3.1引言 24 3.2不同壁厚的空心薄壁梁有限元建模及分析 24 3.2.1空心薄壁梁的几何尺寸及力学性能 24 3.2.2不同壁厚的空心薄壁梁有限元建模 25 3.2.3不同壁厚的空心薄壁梁的有限元分析 26 3.2.4结论 28 3.3本章小结 29 4 不同固有频率的空心薄壁梁的碰撞变形模式及吸能特性 29 4.1引言 30 4.2不同固有频率的空心薄壁梁建模及分析 30 4.2.1空心薄壁梁的几何尺寸及力学性能 30 4.2.2不同杨氏模量的空心薄壁梁有限元建模 30 4.2.3不同杨氏模量的空心薄壁梁有限元分析 32 4.2.4结论 34 4.3本章小结 35 5 全文总结及展望 36 5.1全文总结 36 5.2展望 37 参考文献 38 致谢 41 空心薄壁梁的碰撞变形模式及吸能特性研究 冯相杰 西南大学工程技术学院，重庆 摘要：空心薄壁梁结构作为车身的基本承载单元和缓冲吸能构件，在车身的设计优化中具有广泛的应用前景。空心薄壁梁有三种主要的变形模式，即弯曲，扭转和轴向压溃。空心薄壁梁结构受到冲击载荷时会产生很大的压溃行程，从而通过自身的塑性变形来消耗冲击的能量。因此研究空心薄壁梁在轴向冲击载荷下的变形模式及其吸能特性对其碰撞性能研究具有重要的指导作用。目前研究多种截面的空心薄壁梁的行为甚少，故本文将研究多种截面的空心薄壁梁、不同壁厚的空心薄壁梁以及不同杨氏模量的空心薄壁梁与梁变形模式及吸能特性的关系： 建立多种截面的空心薄壁梁模型，计算上述所建模型，承受轴向对称压缩动态载荷时梁的变形模式，并与相关实验结果进行对比验证。进而分析其变形规律、比质量吸能特性，以及影响薄壁梁稳定压溃变形模式的结构参数等。 建立固有频率逐渐升高的空心薄壁梁模型。计算它们的固有模态，及其承受轴向压缩动态载荷时的变形模式，分析其固有频率这一参数与梁的变形模式及比质量吸能特性的关系。进而探讨影响薄壁梁稳定压溃变形模式的结构参数。 关键词：空心薄壁梁，有限元模型，变形模式，轴向压溃，吸能特性 Study of the?collision behavior mode and energy absorption properties of the hollow thin-walled beams FENG Xiangjie College of Engineering and Technology, Southwest University, Chongqing 400716, China Abstrct:Hollow thin-walled beam structure as the basic body bearing unit and energy absorption components, has the widespread application prospect in the design optimization of vehicle body. There are three main modes of deformation, bending, torsion and axial crushing. When subjected to impact load, hollow thin-walled beam structure will have a huge crush stroke, which through its own plastic deformation to consume the impact energy. So the research of hollow thin-wal