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泡沫铝填充薄壁金属管结构作为一种典型的缓冲吸能结构,具有良好的力学性能和能量吸收特性,因而被广泛的应用到机械土木航空航天等众多工程领域的碰撞耗散系统中该结构在受到准静态轴向压缩载荷以及冲击载荷作用下的力学性能一直以来都是学术界关注的一个热点本文以薄壁铝合金圆管和泡沫铝填充薄壁圆管为研究对象,通过实验研究和数值模拟并重的方法分别对准静态轴向压缩载荷及冲击载荷作用下金属圆管泡沫铝填充管的能量吸收特性进行了较为系统的研究主要取得的结论如下:通过各种耐撞性参数,如比吸能(SEA),压缩力效率(CFE),平均破坏力和峰值破坏力等参数分析讨论了准静态轴向压缩载荷作用下铝合金圆管的几何参数,包括壁厚高度直径以及泡沫铝的密度对圆管泡沫铝填充管的吸能特性的影响结果表明,铝合金圆管与泡沫铝填充管在轴向压缩时的变形过程可分为三个阶段:初始弹性阶段稳定渐进屈曲阶段和密实化阶段;圆管及泡沫铝填充管的壁厚与直径对其吸能性能有显著影响,管的高度对其吸能效率影响较小,但是高度的增加可以增加管的总吸能;泡沫铝的填充减小了压缩过程中轴向载荷的波动,提高了管的压溃力总吸能比吸能和压缩力效率,但提高的程度随着管的几何参数的不同而变化,相同密度的泡沫铝在壁厚较小直径较大的管中更能发挥明显的优势;泡沫铝密度越大,填充管的轴向压溃力及总吸能越大,但是因为填充泡沫同时增加了整体的质量,因此在密实化阶段之前填充管的比吸能较空管并没有明显的增大利用有限元软件ABAQUS建立轴向冲击载荷下金属圆管以及泡沫填充管的有限元模型,并与实验结果进行对比从而验证了模拟的可行性在此基础上研究圆管的壁厚冲击速度以及泡沫铝的密度对结构的初始峰值载荷平均载荷吸能效率的影响通过研究发现,圆管及泡沫铝填充管在轴向冲击载荷作用下的初始峰值载荷平均载荷与吸能都随着管的壁厚的增大而增大;轴向冲击载荷作用下泡沫铝填充管的平均载荷初始峰值载荷及压缩力效率均高于对应的空管,但增大的程度随着管的壁厚的不同而变化,填充管的壁厚越小,其各项吸能指标较空管提升的百分比越大;泡沫填充可以有效提高整体的抗变形能力与吸能能力,填充的泡沫铝密度越大,结构的总吸能越多;随着冲击速度的增大,圆管的轴向冲击载荷以及管的总能量吸收比吸能都呈增大趋势,泡沫铝填充管的冲击载荷及吸能也略有增大但是增长幅度较不明显,这表明冲击速度提高,结构的吸能效率也有所提高,但冲击速度对空管的影响比对泡沫填充管的影响要大