多层级波纹夹芯结构的变形和能量吸收性能研究

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多层级波纹夹芯结构的变形和能量吸收性能研究
夹芯结构因具有较高的强度、良好的抗冲击性能、生产成本低、生产工艺简单等优点而广泛应用于工程防护、建筑、船舶等工程领域。层级波纹板夹芯结构既实现了对结构轻量化的要求,又提高了结构的能量吸收性能和防撞性能。
根据层级结构的设计思想,基于传统波纹板夹芯结构的芯层,设计了3种芯层层数的二级波纹板夹芯结构,对其在准静态压缩载荷和冲击载荷作用下的动力响应进行了理论分析和数值模拟,建立了二级结构在准静态压缩载荷下的结构临界失效载荷公式,研究了结构芯层的层数与几何参数对其变形模式和能量吸收性能的影响。主要工作如下:考虑结构芯层横向小支撑的变形,推导了二级波纹板夹芯结构在准静态压缩载荷下的临界失效载荷公式。
采用有限元软件LS-DYNA对准静态和冲击加载条件下不同几何参数的多层级波纹板夹芯结构的力学响应进行数值模拟,并与一级波纹板夹芯结构进行了对比分析。临界失效载荷的理论预测值与数值模拟结果吻合较好。
结构芯层板的厚度、小支撑和大支撑面板厚度比、小支撑和大支撑面板长度比等几何参数是影响结构变形模式和吸能性能的主要因素。结构芯层的几何参数不同,变形模式与吸能性能 ...

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关键词：数值模拟 对比分析 生产工艺 理论分析 生产成本