冲击能量吸收性能论文_韩勇,何伟,石亮亮,张义,陈德权

导读:本文包含了冲击能量吸收性能论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:能量,结构,薄壁,性能,截面,泡沫,碳纤维。

冲击能量吸收性能论文文献综述

韩勇,何伟,石亮亮,张义,陈德权[1](2018)在《动态冲击下泡沫能量吸收对头盔防护性能的影响》一文中研究指出为摩托车头盔的安全性设计,需要研究在冲击载荷下内衬泡沫的能量吸收能力对摩托车头盔防护性能的影响。该文建立了有限元数值分析头盔模型,依据欧洲经济委员会(ECE)的法规ECE R22.05的动态测试方法,验证该模型的有效性。改变头盔不同测试点下的泡沫密度,进行了12个跌落的仿真试验。结果表明:在头盔的前部、冠部和后部测试点区泡沫密度由40 kg/m3增加到80 kg/m~3时,泡沫的能量吸收能力逐渐增大,头部冲击能量衰减得更快,导致3个测试点头部颅骨骨折的风险从25%、55%、39%分别增大至53%、96%、96%。头盔右侧部测试点区域下的泡沫密度与颅骨骨折风险没有显着的关系。因而,头盔的安全性设计应同时兼顾内衬泡沫密度与尺寸。(本文来源于《汽车安全与节能学报》期刊2018年04期)

官宇寰,何剑[2](2017)在《先进复材轻量化结构抗冲击性能及能量吸收》一文中研究指出本文主要研究了复合材料轻量化结构包括碳纤维增强泡沫夹芯结构以及高强度铝合金玻璃纤维层合板的抗冲击及其能量吸收性能。新型夹芯结构碳纤维增强夹芯结构以及复合材料褶皱混合结构等优化设计的结构可有效提高能量吸收性能。最新研究分析并优化了碳纤维管增强夹芯结构的组合设计来提高夹芯结构冲击吸收能量性能,应用高强度合金层合板有效提高抗冲击性能。碳纤维层合管增强夹芯结构可有效提高抗冲击吸能特性,特别能量吸收(SEA)范围可提高至80-110kJ/kg,可广泛用于交通工具吸能部件并提供设计结构参照。高强度铝合金玻璃纤维层合板的优化结构具有优越抗冲击性能。轻量化结构可有效减轻交通工具重量,提高燃油效率,减少温室气体排放,对保护环境及减缓全球变暖有重要意义。(本文来源于《第叁届中国国际复合材料科技大会论文集》期刊2017-10-21)

官宇寰,AMIT,HALDAR[3](2017)在《先进复材轻量化结构抗冲击性能及能量吸收》一文中研究指出本文主要研究了复合材料轻量化结构包括碳纤维增强泡沫夹芯结构以及高强度铝合金玻璃纤维层合板的抗冲击及其能量吸收性能。新型夹芯结构碳纤维增强夹芯结构以及复合材料褶皱混合结构等优化设计的结构可有效提高能量吸收性能。最新研究分析并优化了碳纤维管增强夹芯结构的组合设计来提高夹芯结构冲击吸收能量性能,应用高强度合金层合板有效提高抗冲击性能。碳纤维层合管增强夹芯结构可有效提高强度及抗冲击吸能特性,能量吸收(SEA)范围可提高至80-110 kJ/kg,广泛用于交通工具吸能部件并提供设计结构参照。高强度铝合金玻璃纤维层合板的优化结构具有优越抗冲击性能。轻量化结构可有效减轻交通工具重量,提高燃油效率,减少温室气体排放,对保护环境及减缓全球变暖有重要意义。(本文来源于《第叁届中国国际复合材料科技大会摘要集-分会场31-35》期刊2017-10-21)

敬霖,赵永翔[4](2015)在《梯度泡沫金属夹芯复合板的抗冲击性能与能量吸收》一文中研究指出采用LS-DYNA 3D有限元分析软件模拟研究了爆炸载荷下梯度泡沫金属夹芯方板的塑性动力响应、抗冲击性能和能量吸收机制.重点分析了关键几何拓扑参量对梯度泡沫金属夹芯方板抗爆炸冲击性能的影响规律,讨论了梯度芯层夹芯方板各组成部件的能量耗散分配机制.(本文来源于《中国力学大会-2015论文摘要集》期刊2015-08-16)

付应乾,董新龙,俞鑫炉,王特杰[5](2013)在《高强钢薄壁构件落锤轴向冲击载荷下能量吸收性能研究》一文中研究指出薄壁构件通过自身的塑性变形来吸署ゆ击的能量,是一种成本低,吸能高的汽车元件。利用落锤试验机对高强钢帽形薄壁构件进行了冲击吸能测试,并且对不同牌号高强钢材料进行了准静态拉伸测试。冲击力通过压电式加速度传感器测得加速度与锤头质量的乘积得到,位移通过激光位移传感器测得,从而得到位移冲击力曲线,积分得到位移能量曲线,并且利用高速摄影仪记录下整个屈(本文来源于《中国力学大会——2013论文摘要集》期刊2013-08-19)

刘书田,唐智亮,张宗华[6](2013)在《非凸截面管与多胞方管轴向冲击能量吸收性能对比研究》一文中研究指出研究了非凸薄壁管在轴向冲击下的能量吸收性能,并与方管以及多胞方管进行了比较分析。首先,采用显式非线性有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA对比分析了这叁类薄壁管在壁厚相同情况下的能量吸收性能。然后,在一定的材料用量限制(相同的质量)、一定的能量吸收量需求以及一定的极限峰值力要求等叁种情况,比较了这叁类截面薄壁管的冲击能量吸收性能。研究表明,非凸截面管在所研究的四种条件下无论在能量吸收效率还是在载荷一致性方面都远远优于方管。此外,非凸截面薄壁管在能量吸收效率方面也显着优于多胞方管,在载荷一致性方面与多胞方管相比各有优劣。(本文来源于《计算力学学报》期刊2013年04期)

唐智亮[7](2012)在《薄壁结构轴向冲击能量吸收性能分析与改进设计》一文中研究指出冲击能量吸收性能对于结构在冲击、爆炸等极端载荷工况下的安全性能至关重要。薄壁结构由于具有较高的能量吸收效率,已经成为工程中广泛应用的和重要的冲击能量吸收结构形式。薄壁结构的能量吸收行为与结构形式,材料特性以及载荷工况等因素存在复杂而敏感的关系。理解薄壁结构在冲击载荷下的能量吸收机理与变形模式,提出具有高能量吸收性能的新型结构形式,一直是科研工作者及工程师关心的问题,尤其是汽车工业领域。基于该需求,本论文研究了薄壁结构在低速冲击下的能量吸收行为,建立了改进能量吸收性能的薄壁结构横截面非凸化方法,并提出了具有高能量吸收性能的非凸截面薄壁管和非凸多胞管;提出了基于仿生的非凸薄壁管能量吸收性能改进设计的方法,给出了具有高能量吸收性能的含分段增强板的非凸薄壁结构;采用多胞化性能改进机理,研究了圆柱夹层多胞管。具体研究内容和成果如下。(1)提高薄壁结构能量吸收性能的截面非凸化设计方法以及非凸薄壁结构轴向冲击能量吸收性能研究。通过对高性能薄壁能量吸收结构所具有的特点的分析,发现了传统凸多边形薄壁管在能量吸收性能方面的局限性,提出了突破这一局限性并提高薄壁结构能量吸收性能的截面非凸化设计方法。根据该方法设计了一类非凸薄壁结构,并采用数值模拟考察了其在轴向冲击下的能量吸收性能。数值模拟结果表明非凸薄壁管在轴向冲击下的能量吸收性能显着优于传统的方管。采用超折迭单元理论推导了非凸截面薄壁管在轴向冲击下的平均载荷理论预测公式,并指出了简化的超折迭单元方法的局限性。采用有限元分析对基于超折迭单元方法所推导的平均力理论预测公式进行了验证。同时还讨论了非凸截面薄壁管在壁厚较大情况下的膨胀—收缩非紧凑变形模式问题。(2)非凸薄壁管与多胞方管轴向冲击的能量吸收对比研究。对比研究了方管,多胞方管和非凸管在轴向冲击下的能量吸收性能。并且,开展了这叁类薄壁管在等材料用量,等能量吸收及等最大初始峰值力叁种特定性能需求情况下的能量吸收性能研究。发现多胞方管和非凸截面管无论是能量吸收效率和载荷一致性方面都明显优于传统方管。多胞方管和非凸截面管在轴向压缩下的折迭波长都明显小于方管,因此,在相同的结构长度内能形成更多皱褶,从而提高能量吸收。与多胞方管比,非凸截面管在能量吸收效率上也有明显优势。更重要的是非凸截面管结构形式简单,具有可制造性好的优势。(3)非凸多胞管轴向冲击能量吸收性能研究。结合截面多胞化和截面非凸化这两种提高薄壁管能量吸收性能的方法,提出了一类非凸截面多胞管。非凸截面多胞管同时从截面外轮廓及截面内部增加了截面折角数目,并且保持折角处相邻壁板夹角保持在最优范围内。使得分布在变形剧烈的折角附近的材料比例大幅度增加从而提高结构的能量吸收效率。将超折迭单元方法推广到截面的四板交叉的十字形部分,推导了非凸多胞管轴向压缩能量吸收性能理论预测公式。理论公式与采用有限元数值模拟结果相一致。研究表明,非凸截面多胞管能量吸收性能优于方管、多胞方管及非凸截面管,还可在一定程度上避免非凸截面管潜在的整体膨胀—收缩非紧凑变形问题。(4)基于仿生的非凸薄壁管能量吸收性能改进设计方法与含分段增强板的非凸薄壁结构冲击能量吸收性能研究。根据竹子具有节及节隔膜的构型特征,探讨了竹节及节隔膜对于提高竹子结构的承载力的作用。受竹节及节隔膜大幅度提高竹横向强度的启发,提出了一种仿生横隔板加强的非凸薄管。比较了这类仿生结构与方管及非凸截面管在轴向冲击时的能量吸收性能,发现这类新型仿生结构不仅能保持非凸薄壁管能力吸收性能高的特点,也能有效抑制其截面整体膨胀—收缩非紧凑变形。研究了这类结构的横隔板数及壁厚对能量吸收的影响,发现能使仿生非凸薄壁管产生渐进稳定变形的最少横隔板数时的结构具有最佳的能量吸收效率。研究表明,含有类似竹节的横向隔板的仿生非凸薄壁管在轴向冲击下,能量吸收能力强,变形模式稳定,是一类高性能的薄壁能量吸收结构。(5)薄壁圆柱夹层多胞管轴向冲击下的能量吸收性能研究。根据方管和圆管在轴向冲击下能量吸收的结构有效率公式,发现圆管的结构有效率明显高于方管,并分析了其原因。引入截面面积系数,改进了结构密实度的定义,使得几何等效结构具有相同的密实度值。受圆管能量吸收性能高的启发,研究了一类圆柱夹层多胞管。通过数值模拟发现圆柱夹层多胞管与类似参数的方形多胞管比,其能量吸收能力提高约一半。对圆柱夹层多胞管的几何构形进行了参数分析,发现其结构壁厚、环向胞元数目和胞元层数都对能量吸收性能有显着的影响。本文工作得到国家自然科学基金项目90816025、国家重点基础研究(973)计划课题2011CB610304、国家重大科技专项2009ZX04014-034的资助,在此表示感谢。(本文来源于《大连理工大学》期刊2012-08-01)

田伟,祝成炎,王善元[8](2007)在《叁维整体夹芯机织复合材料的抗冲击与能量吸收性能》一文中研究指出采用落锤冲击测试方法对几种类型3D整体夹芯机织复合材料板材的抗冲击性能进行测试,将测试结果与2D机织层合板、典型3D机织复合材料的抗冲击性能进行比较,分析影响复合材料抗冲击性能的因素。最后采用SEM分析试样的破坏过程与损伤机理。结果表明:当承受相同的冲击力时,具有合适夹芯结构的材料质量要比典型的叁维机织复合材料板材轻的多,即可以满足工程上对结构体本身轻质、高强度性能及能量吸收能量的要求;接结方式的不同将影响复合材料板材的抗冲击性能,贯穿接结复合材料的抗冲击性能优于分层接结的复合材料;复合材料的抗冲击性能将随着增强纤维拉伸强度的增大而增大;在落锤冲击条件下,预制件经、纬纱的织造密度对叁维整体夹芯机织复合材料板材的抗冲击性能影响很大。(本文来源于《材料工程》期刊2007年S1期)

沈建虎,刘凯欣,卢国兴[9](2005)在《一种研究泡沫材料动态冲击能量吸收性能的新方法》一文中研究指出金属泡沫材料由于其特殊的胞体结构特征,在对其进行动态深度压痕实验时候,由于应力波的影响,采用常规的空气炮子弹入射法可能会造成不可忽略的误差,本文基于现有的SHPB实验系统,给出了一套测量泡沫材料在不同加载速率条件下的动态压痕阻抗和能量吸收性能的实验装置及其相应的数据处理方法,本文所述的实验方法考虑了泡沫材料在动态冲击作用下的透射能量,并可以根(本文来源于《中国力学学会学术大会'2005论文摘要集(下)》期刊2005-08-01)

赵晓[10](2003)在《界面性能对芳纶/环氧复合材料冲击能量吸收影响的研究》一文中研究指出纤维增强复合材料在受到低速冲击时,会通过各种形式的损伤耗散冲击能,这些产生于材料内部的损伤严重影响材料的弯曲强度、压缩强度等力学性能。材料的损伤模式及吸收能量的机理非常复杂,受多种因素影响。其中纤维/基体界面作为传递载荷的载体,其粘结性能会对材料的冲击性能有较大影响。不同增强材料与基体形成的界面,其性能对复合材料冲击性能的影响机理及影响结果不同。因此,针对特定的纤维与基体,研究界面粘结性能对低速冲击性能的影响具有实际意义。 本课题采用低温等离子体对芳纶纤维进行表面处理后,用SEM观察纤维表面,发现未经等离子体处理的纤维表面比较光滑;等离子体处理6分钟后,纤维表面变得粗糙,产生很多微小的刻蚀坑;等离子体处理9分钟后,纤维表面受到的刻蚀程度明显增加,并产生表面剥离现象。 测试了处理前后纤维的拉伸性能,并借助数理统计的方法对试验数据进行检验,结果表明,经等离子体处理后,芳纶纤维的拉伸强度、初始模量以及断裂伸长率都有所下降,但幅度不大。 用单纤维抽拔法对纤维/基体界面的粘结强度进行了定量表征,发现纤维经等离子体处理后,界面剪切强度有所提高。等离子体处理6分钟时,界面剪切强度提高幅度最大,比未处理前提高了16.22%。随着等离子体处理时间的进一步延长,界面剪切强度反而有下降趋势。处理9分钟后,界面剪切强度比处理6分钟时有所下降,但仍比未处理前有所增加。处理12分钟后,界面剪切强度与处理6分钟的试样相比下降较多。 用摆锤低速冲击仪对界面粘结强度不同的材料进行冲击试验,借助数据采集系统得到冲击过程中材料吸收的总能量、承受载荷、摆锤速度等参数与时间的关系曲线,并通过PC机处理,将载荷—时间曲线转化为载荷—位移曲线。通过对载荷—位移曲线进行积分,可得到不同试样在冲击过程中吸收的总能量、裂纹起始区吸收的引发能以及裂纹扩展区吸收的扩展能,从而分析界面粘结强度对材料能量吸收能力的影响。结果表明,未经处理的芳纶/环氧界面剪切强度较小,在较低载荷下就出现初始裂纹,极限载荷相对较小,引发能较小,但所吸收的扩展能相对较多。界面剪切强度增加后,材料的冲击极限载荷有所增加,在裂纹起始区吸收的引发能增加较多,其中增强纤维经等离子体处理6分钟的试样所吸收的引发能增加了18.57%;由于裂纹扩展阶段所吸收的能量相对有所下降,材料总的能量吸收能力虽有所改善,但增加不多,其中界面剪切强度增加最多的试样,吸收的总能量增加了12.89%。 分析材料的冲击断口形貌发现界面剪切强度改变后,材料的损伤模式也受到了影响。界面性能未发生变化的试样断口处有大量的纤维抽拔现象,说明材料在冲击过程中主要的损伤模式为纤维抽拔;界面剪切强度增加后,试样断口比较平整,主要损伤模式由纤维抽拔变为纤维/基体界面脱粘以及分层。(本文来源于《东华大学》期刊2003-12-10)

冲击能量吸收性能论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要研究了复合材料轻量化结构包括碳纤维增强泡沫夹芯结构以及高强度铝合金玻璃纤维层合板的抗冲击及其能量吸收性能。新型夹芯结构碳纤维增强夹芯结构以及复合材料褶皱混合结构等优化设计的结构可有效提高能量吸收性能。最新研究分析并优化了碳纤维管增强夹芯结构的组合设计来提高夹芯结构冲击吸收能量性能,应用高强度合金层合板有效提高抗冲击性能。碳纤维层合管增强夹芯结构可有效提高抗冲击吸能特性,特别能量吸收(SEA)范围可提高至80-110kJ/kg,可广泛用于交通工具吸能部件并提供设计结构参照。高强度铝合金玻璃纤维层合板的优化结构具有优越抗冲击性能。轻量化结构可有效减轻交通工具重量,提高燃油效率,减少温室气体排放,对保护环境及减缓全球变暖有重要意义。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

冲击能量吸收性能论文参考文献

[1].韩勇,何伟,石亮亮,张义,陈德权.动态冲击下泡沫能量吸收对头盔防护性能的影响[J].汽车安全与节能学报.2018

[2].官宇寰,何剑.先进复材轻量化结构抗冲击性能及能量吸收[C].第叁届中国国际复合材料科技大会论文集.2017

[3].官宇寰,AMIT,HALDAR.先进复材轻量化结构抗冲击性能及能量吸收[C].第叁届中国国际复合材料科技大会摘要集-分会场31-35.2017

[4].敬霖,赵永翔.梯度泡沫金属夹芯复合板的抗冲击性能与能量吸收[C].中国力学大会-2015论文摘要集.2015

[5].付应乾,董新龙,俞鑫炉,王特杰.高强钢薄壁构件落锤轴向冲击载荷下能量吸收性能研究[C].中国力学大会——2013论文摘要集.2013

[6].刘书田,唐智亮,张宗华.非凸截面管与多胞方管轴向冲击能量吸收性能对比研究[J].计算力学学报.2013

[7].唐智亮.薄壁结构轴向冲击能量吸收性能分析与改进设计[D].大连理工大学.2012

[8].田伟,祝成炎,王善元.叁维整体夹芯机织复合材料的抗冲击与能量吸收性能[J].材料工程.2007

[9].沈建虎,刘凯欣,卢国兴.一种研究泡沫材料动态冲击能量吸收性能的新方法[C].中国力学学会学术大会'2005论文摘要集(下).2005

[10].赵晓.界面性能对芳纶/环氧复合材料冲击能量吸收影响的研究[D].东华大学.2003

论文知识图

一19开槽对试样冲击能量吸收性能...分层裂纹表面形状断裂的形式一9不同厚度材料试样的比较一10不同厚度织物试样的比较一S接枝聚丙烯溶液法所制备复合材料纬向...

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冲击能量吸收性能论文_韩勇,何伟,石亮亮,张义,陈德权
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