目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 交通安全現(xiàn)狀 1
1.2 吸能裝置研究現(xiàn)狀 5
1.2.1 復合材料應用 5
1.2.2 功能性材料填充 8
1.2.3 內部結構設計 11
1.2.4 多管組合應用 13
1.3 主要內容介紹 16
1.3.1 研究內容 17
1.3.2 技術路線 19
第2章 吸能結構時序規(guī)律分析及構型選取 20
2.1 吸能特性綜合評價體系 20
2.1.1 吸能特性評價指標 20
2.1.2 無量綱處理 21
2.1.3 復雜比例評價方法 23
2.2 宏觀變形時序-載荷-位移曲線關聯(lián)分析 24
2.2.1 圓管 24
2.2.2 多邊形管 26
2.3 面向載荷-位移曲線形成時序的理論研究 27
2.3.1 薄壁圓管經典單元理論 27
2.3.2 薄壁方管經典單元理論 29
2.3.3 載荷-位移曲線形成時序理論分析 33
2.4 預置構型選取 35
2.4.1 構型參數定義 35
2.4.2 有限元模型構建 41
2.4.3 實驗方法 42
2.4.4 實驗-仿真結果對比 46
2.5 本章小結 53
第3章 吸能結構時序控制方法探究 55
3.1 單管預置構型關鍵結構參數確立 55
3.1.1 折紋結構參數影響分析 55
3.1.2 隔板結構參數影響分析 57
3.1.3 增強環(huán)結構參數影響分析 59
3.1.4 開孔結構參數影響分析 62
3.1.5 泡沫鋁增強型開孔結構參數影響分析 66
3.1.6 階梯壁厚參數影響分析 70
3.1.7 預折紋薄壁管理論模型構建 74
3.1.8 預設約束件薄壁管理論模型構建 78
3.1.9 開孔薄壁管理論模型構建 82
3.2 變管件高度下載荷-位移曲線時序控制研究 84
3.2.1 局部高度差影響分析 84
3.2.2 全局高度差影響分析 87
3.3 變構型差異化分布下載荷-位移曲線時序控制研究 89
3.3.1 折紋分布形式 89
3.3.2 內置隔板分布形式 91
3.3.3 外置增強環(huán)分布形式 93
3.4 載荷-位移曲線形成時序控制方法 94
3.5 本章小結 96
第4章 組合式吸能結構時序設計方法 98
4.1 多管組合設計思路 98
4.2 變構型差異化分布下多管件時序錯位補償研究 101
4.2.1 變折紋分布多管組合 101
4.2.2 變隔板分布多管組合 105
4.2.3 變增強環(huán)分布多管組合 109
4.2.4 開孔多管組合 112
4.2.5 泡沫鋁填充多管組合 115
4.2.6 階梯式變厚度多管組合 120
4.3 高度差-變構型差異化分布下多管件時序錯位補償研究 125
4.3.1 高度差-變折紋分布多管組合 126
4.3.2 高度差-變隔板分布多管組合 130
4.3.3 高度差-變增強環(huán)分布多管組合 133
4.3.4 高度差-變波紋間隔分布多管組合 136
4.4 多管件時序錯位補償設計方法 141
4.4.1 預折紋薄壁管 141
4.4.2 預設約束件薄壁管 147
4.4.3 波紋間隔薄壁管 151
4.5 本章小結 158
第5章 時序組合式吸能結構優(yōu)化設計 160
5.1 預置構型多管組合結構吸能特性對比 160
5.2 嵌套組合模式分析 163
5.2.1 F-F嵌套模式 164
5.2.2 R-R嵌套模式 166
5.2.3 F-R嵌套模式 169
5.2.4 R-F嵌套模式 171
5.3 嵌套組合模式下多管載荷-位移曲線錯位補償研究 173
5.3.1 R-R嵌套模式下多管組合研究 175
5.3.2 R-F嵌套模式下多管組合研究 179
5.3.3 不同嵌套多管組合結構對比分析 184
5.4 不同加載工況下典型吸能結構對比分析 186
5.4.1 結構定義及有限元模型構建 186
5.4.2 軸向準靜態(tài)壓縮工況 188
5.4.3 斜向壓縮工況 190
5.4.4 軸向動態(tài)沖擊工況 193
5.5 本章小結 194
第6章 時序組合式吸能結構性能驗證 196
6.1 某型號軌道車輛頭車有限元模型建立 196
6.1.1 司機室頭車模型 196
6.1.2 材料及邊界條件定義 197
6.2 大尺寸變構型差異化分布嵌套多管組合結構協(xié)同設計 198
6.2.1 高度差-變構型差異化分布嵌套多管組合結構建立 198
6.2.2 準靜態(tài)軸向壓縮仿真驗證 200
6.3 整車碰撞仿真分析 202
6.3.1 動車組車輛碰撞仿真 202
6.3.2 地鐵車輛碰撞仿真 206
6.4 本章小結 212
第7章 結論與展望 214
7.1 總結 214
7.2 創(chuàng)新點 215
7.3 展望 216
參考文獻 217