内外交错刻槽薄壁圆管轴向冲击载荷的数值模拟及预测

摘要

薄壁圆管预设不同诱导结构能有效改善吸能特性。利用Ls-Dyna有限元软件模拟内外交错刻槽薄壁圆管受轴向冲击作用时的瞬态响应,对比了不同刻槽形式的薄壁圆管轴向冲击载荷特性;基于Hosseinipour提出的理论变形模型,推导了考虑应变率效应的平均载荷计算式,并通过引入几何参数预测峰值载荷。结果表明:相比薄壁直管,采用一定尺寸的内外交错刻槽薄壁圆管能有效降低62.24%的峰值载荷和56.26%的平均载荷;内外交错刻槽薄壁圆管受轴向冲击时的褶皱变形呈对称状,这与Hosseinipour所提变形模式一致;平均载荷,峰值载荷的预测结果与有限元结果一致。