采用LS-DYNA软件对锥倾角0°～40°、壁厚1～2.5 mm的A6061圆锥管进行轴向压缩仿真,研究锥倾角和壁厚对圆锥管吸能特性和变形规律的影响;基于Mamalis圆锥管瞬时载荷压溃模型,提出大范围锥倾角(15°～40°)瞬时载荷修正公式.研究结果表明:变形模式的临界角为15°,当锥倾角小于等于15.时,变形模式为堆叠模式,当锥倾角大于15°时,变形模式转变为嵌套模式;平均载荷与比吸能均随着锥倾角的增大缓慢减小,而初始峰值载荷则大幅度减小;随着壁厚增大,压溃模式由钻石模式转变为环形对称模式,平均载荷、初始峰值载荷和比吸能均增大.基于仿真结果,采用皮尔逊相关系数分析法修正了 Mamalis瞬时载荷公式,修正值与仿真值的最大误差小于10％,通过试验验证了修正公式的准确性.修正公式为揭示大范围锥倾角薄壁管压溃机理提供了理论依据.

薄壁圆锥管;吸能特性;轴向压缩;瞬时载荷;皮尔逊相关系数

福建工程学院机械与汽车工程学院,福州,350118;福建省力值计量测试重点实验室,福州,350003;福州大学机械工程及自动化学院,福州,350116

[1]韦铁平;周兴洋;郭金泉;曾寿金;叶建华;杨晓翔-.A6061薄壁圆锥管轴向压缩性能的数值分析和理论研究)[J].中国机械工程,2022(14):1725-1733,1750

薄壁圆锥管,Mamalis

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