仿骨单位薄壁结构轴向和斜向耐撞性研究

【摘要】 为提高薄壁结构的耐撞性ꎬ基于骨单位的微观结构特性ꎬ设计具有骨单位结构特征的仿生薄壁结构ꎮ应用非线性有限元法对仿生薄壁结构的能量吸收和变形模式进行仿真分析ꎬ通过全因子试验确定耐撞性最优的仿生薄壁结构ꎮ结果表明:层数为6、最大壁厚为2􀆰8mm、梯度值为0􀆰3mm的仿生薄壁结构耐撞性最优ꎻ在0°、10°、20°、30°载荷下ꎬ仿生薄壁结构均呈现稳定的渐进折叠变形ꎬ对比普通圆管ꎬ仿生薄壁结构的质量降低了31􀆰3%ꎬ其比吸能分别提高了3􀆰2%、-13􀆰7%、19􀆰3%和10􀆰6%ꎬ峰值压溃力分别降低了42􀆰4%、33􀆰3%、37􀆰3%、44􀆰0%ꎮ骨单位结构特征有效提高了薄壁结构的耐撞性ꎮ