一种新型自锁吸能系统

http://dx.doi.org/10.1016/j.jmps.2015.11.008金属薄壁圆管作为吸能元件被广泛应用。然而，圆形管在冲击载荷作用下的侧向飞溅降低了吸能效率，并可能造成二次损伤。因此，需要通过管之间的边界约束和/或紧固件将圆管组装和紧固在一起，这增加了时间和人工成本，并影响了圆管的机械性能。为了突破这一局限，本文提出了一种新型的自锁吸能系统。所提出的系统由具有哑铃形截面的薄壁管组成，这些管被专门设计成相互联锁，从而在冲击载荷下提供横向约束。有限元模拟和冲击实验均表明，在没有边界约束和管间紧固件的情况下，圆管系统由于管的横向飞溅而不能承载载荷，自锁吸能系统仍能有效地衰减冲击载荷。此外，还讨论了单根哑铃形吸能管的几何设计和系统的堆叠布置，为所提出的自锁吸能系统的结构设计提供了一般指导。