波纹管结构广泛应用于管道、汽车、石化等工业领域,在应用过程中波纹管会经受各种载荷的作用,如内压、轴向、侧向等载荷的作用。在载荷作用下,波纹管将产生大的塑性变形甚至断裂而导致灾难性事故。因此研究波纹管在横向载荷作用下的力学行为,有着重要的工程应用背景和潜在的应用价值。论文在综述国内外关于波纹管研究进展的基础上,以具有一定曲率的波纹管(弯曲波纹管)为研究对象,通过数值模拟的方法研究了波纹管在横向准静态压缩、横向冲击载荷以及横向爆炸载荷作用下的变形规律与吸能性能。主要工作如下:利用有限元软件LS-DYNA对弯曲波纹管在横向压缩载荷和横向冲击载荷作用下的变形与吸能进行了数值模拟。分析了弯曲波纹管的波纹数、波高、径厚比、曲径比等因素对弯曲波纹管结构力学行为的影响。对比分析了相同曲率的弯管与弯曲波纹管的屈曲变形过程,并给出了弯管和弯曲波纹管在不同横向位移处的变形曲线。通过总能量、比吸能与压缩力效率等能量吸收评价指标对弯曲波纹管在横向压缩载荷和冲击载荷作用下的吸能特性进行了分析,并与对应的弯管进行了对比分析。采用接触耦合算法对横向爆炸载荷作用下波纹管的动力响应进行了数值模拟,并与相同长度和壁厚的圆管进行了对比。研究了波纹管的径厚比、波高与炸药的几何尺寸对其位移、加速度和关键点间距离的影响。结果表明,波纹管在爆炸载荷下的变形过程可分为三个阶段,即迎爆面局部凹陷的变形阶段、迎爆面局部凹陷与整体弯曲的变形阶段、整体弯曲的变形阶段。在相同的爆炸加载条件下,波纹管在关键点处的位移和加速度均小于圆管,表明在抵抗破坏和变形方面波纹管比圆管更有优势。在此基础上研究了横向爆炸载荷作用下弯曲波纹管的变形规律。