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(fù)合材料應(yīng)用 5
1.2.2 功能性材料填充 8
1.2.3 內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 11
1.2.4 多管組合應(yīng)用 13
1.3 主要內(nèi)容介紹 16
1.3.1 研究內(nèi)容 17
1.3.2 技術(shù)路線 19
第2章 吸能結(jié)構(gòu)時(shí)序規(guī)律分析及構(gòu)型選取 20
2.1 吸能特性綜合評價(jià)體系 20
2.1.1 吸能特性評價(jià)指標(biāo) 20
2.1.2 無量綱處理 21
2.1.3 復(fù)雜比例評價(jià)方法 23
2.2 宏觀變形時(shí)序-載荷-位移曲線關(guān)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(shí)序的理論研究 27
2.3.1 薄壁圓管經(jīng)典單元理論 27
2.3.2 薄壁方管經(jīng)典單元理論 29
2.3.3 載荷-位移曲線形成時(shí)序理論分析 33
2.4 預(yù)置構(gòu)型選取 35
2.4.1 構(gòu)型參數(shù)定義 35
2.4.2 有限元模型構(gòu)建 41
2.4.3 實(shí)驗(yàn)方法 42
2.4.4 實(shí)驗(yàn)-仿真結(jié)果對比 46
2.5 本章小結(jié) 53
第3章 吸能結(jié)構(gòu)時(shí)序控制方法探究 55
3.1 單管預(yù)置構(gòu)型關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)確立 55
3.1.1 折紋結(jié)構(gòu)參數(shù)影響分析 55
3.1.2 隔板結(jié)構(gòu)參數(shù)影響分析 57
3.1.3 增強(qiáng)環(huán)結(jié)構(gòu)參數(shù)影響分析 59
3.1.4 開孔結(jié)構(gòu)參數(shù)影響分析 62
3.1.5 泡沫鋁增強(qiáng)型開孔結(jié)構(gòu)參數(shù)影響分析 66
3.1.6 階梯壁厚參數(shù)影響分析 70
3.1.7 預(yù)折紋薄壁管理論模型構(gòu)建 74
3.1.8 預(yù)設(shè)約束件薄壁管理論模型構(gòu)建 78
3.1.9 開孔薄壁管理論模型構(gòu)建 82
3.2 變管件高度下載荷-位移曲線時(shí)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(gòu)型差異化分布下載荷-位移曲線時(shí)序控制研究 89
3.3.1 折紋分布形式 89
3.3.2 內(nèi)置隔板分布形式 91
3.3.3 外置增強(qiáng)環(huán)分布形式 93
3.4 載荷-位移曲線形成時(shí)序控制方法 94
3.5 本章小結(jié) 96
第4章 組合式吸能結(jié)構(gòu)時(shí)序設(shè)計(jì)方法 98
4.1 多管組合設(shè)計(jì)思路 98
4.2 變構(gòu)型差異化分布下多管件時(shí)序錯(cuò)位補(bǔ)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(qiáng)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(gòu)型差異化分布下多管件時(shí)序錯(cuò)位補(bǔ)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(qiáng)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(shí)序錯(cuò)位補(bǔ)償設(shè)計(jì)方法 141
4.4.1 預(yù)折紋薄壁管 141
4.4.2 預(yù)設(shè)約束件薄壁管 147
4.4.3 波紋間隔薄壁管 151
4.5 本章小結(jié) 158
第5章 時(shí)序組合式吸能結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì) 160
5.1 預(yù)置構(gòu)型多管組合結(jié)構(gòu)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(cuò)位補(bǔ)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(jié)構(gòu)對比分析 184
5.4 不同加載工況下典型吸能結(jié)構(gòu)對比分析 186
5.4.1 結(jié)構(gòu)定義及有限元模型構(gòu)建 186
5.4.2 軸向準(zhǔn)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(jié) 194
第6章 時(shí)序組合式吸能結(jié)構(gòu)性能驗(yàn)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(jī)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(gòu)型差異化分布嵌套多管組合結(jié)構(gòu)協(xié)同設(shè)計(jì) 198
6.2.1 高度差-變構(gòu)型差異化分布嵌套多管組合結(jié)構(gòu)建立 198
6.2.2 準(zhǔn)靜態(tài)軸向壓縮仿真驗(yàn)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(jié) 212
第7章 結(jié)論與展望 214
7.1 總結(jié) 214
7.2 創(chuàng)新點(diǎn) 215
7.3 展望 216
參考文獻(xiàn) 217