【摘 要】
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为提高薄壁管的耐撞性能,以虾螯为生物原型,通过结构仿生原理设计了仿虾螯结构多晶胞薄壁管。以晶胞数(2~6)和冲击角度(0°、10°、20°、30°)为试验因素,
【机 构】
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河北农业大学机电工程学院,清华大学汽车安全与节能国家重点实验室
【基金项目】
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国家自然科学基金(51305223),中国博士后科学基金(2018M641338),河北农业大学青年科学基金(2013QNR001)
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为提高薄壁管的耐撞性能,以虾螯为生物原型,通过结构仿生原理设计了仿虾螯结构多晶胞薄壁管。以晶胞数(2~6)和冲击角度(0°、10°、20°、30°)为试验因素,利用有限元法分析了仿虾螯结构多晶胞薄壁管在不同冲击角度下的耐撞性能,通过落锤试验验证了仿真结果的可靠性。结果表明:2晶胞仿生管在轴向和斜向载荷下的耐撞性最优。同工况条件下,减少晶胞数可降低仿生管峰值载荷。斜向冲击载荷下,仿生管保持稳定叠缩变形模式的时间随晶胞数的增加而缩短,其耐撞性能随晶胞数的增加而降低。虾螯
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