[发明专利]一种轴对称变形薄壁圆管吸能装置的设计方法

权利要求书

1.一种轴对称变形薄壁圆管吸能装置的设计方法，其特征在于，该方法利用以下数学模型确定所述薄壁圆管吸能装置的材料及几何尺寸，

   ，

式中，为薄壁圆管接触面上的平均撞击力；为薄壁圆管的中径；为薄壁圆管的壁厚；、是薄壁圆管所使用材料的材料常数； 为材料的静态屈服应力；为叠缩最大塑性应变时的应力，可近似取静态强度极限；为撞击时的接近速度；、分别为薄壁圆管中塑性纵波、塑性横波的传播速度；为薄壁圆管所使用材料的材料密度；为薄壁圆管的横截面面积；为塑性应力应变曲线上应变处的斜率；

设计时，塑性横波和纵波的传播速度要协调，即：在由C₁所决定的一个叠缩的完成时间内，由C₂所决定的塑性横波的传播距离为屈曲波的半波长。

2.如权利要求1所述轴对称变形薄壁圆管吸能装置的设计方法，其特征在于，该方法还包括利用下述三种方法中的至少一种对所述薄壁圆管吸能装置的弯曲刚度进行增强：

1）减小所述薄壁圆管的管长；

2）在所述薄壁圆管轴向上增设活动支承；

3）在所述薄壁圆管径向增设加强筋。

3.如权利要求2所述轴对称变形薄壁圆管吸能装置的设计方法，其特征在于，所述在薄壁圆管轴向上增设活动支承，具体是指在薄壁圆管轴向上增设至少一个与其串联的薄壁圆管。

4.如权利要求2所述轴对称变形薄壁圆管吸能装置的设计方法，其特征在于，所述在薄壁圆管径向增设加强筋，具体是指在所述薄壁圆管的管壁屈曲半波长处增加T形截面的筋板。