[发明专利]诱导薄壁管件吸能的主动控制方法

权利要求书

1.一种诱导薄壁管件吸能的主动控制方法，其特征在于，包括：

第一步、获取待分析的薄壁方管的结构参数；所述结构参数包括边长为，壁厚为，总长为；

第二步、根据所述结构参数预测所述薄壁方管的在冲击荷载作用下的叠缩屈曲皱褶个数、并计算所述薄壁方管发生叠缩变形的平均力、有效塑形铰半波长度和原始吸能量；

第三步、建立所述薄壁方管的有限元模型，对所述薄壁方管进行有限元模态分析，选择轴向阶次振型图显示的皱褶个数大于叠缩屈曲皱褶个数的高阶正弦屈曲模态；然后根据增设隔板数量与预期吸能之间的收敛公式确定增设隔板的数量；然后将所增设的隔板分别设置在所选择的高阶正弦屈曲模态的振型图的相应振型节点处；其中，所述增设隔板数量与预期吸能之间的收敛公式为：；其中，为皱褶压缩率；

第四步、对增设隔板后的改进结构，建立方管撞击动力学仿真计算力学模型，进行仿真分析，比较优化前后的吸能特性。

2.根据权利要求1所述的诱导薄壁管件吸能的主动控制方法，其特征在于，所述第二步的相关计算公式包括：

其中，为屈服强度，为极限强度，为强化指数。

3.根据权利要求1所述的诱导薄壁管件吸能的主动控制方法，其特征在于，在对所述薄壁方管进行有限元模态分析时，横向选用一阶振型图。

4.根据权利要求3所述的诱导薄壁管件吸能的主动控制方法，其特征在于，针对振型结果展示出的刚度分布情况，在刚度较大区域通过增加内部横隔板或外部加强筋约束加强结构刚度，在刚度较弱区域通过开孔或预制压痕约束减弱结构刚度。

5.根据权利要求4所述的诱导薄壁管件吸能的主动控制方法，其特征在于，在所述薄壁方管的冲击端设置有半波。

6.根据权利要求1至5任一所述的诱导薄壁管件吸能的主动控制方法，其特征在于，在比较增设隔板后的吸能特性近似的两种改进结构时，进一步在所述方管撞击动力学仿真计算力学模型中改变撞击速度，以速度影响小的改进结构作为最终的吸能结构。

7.根据权利要求1至5任一所述的诱导薄壁管件吸能的主动控制方法，其特征在于，所述薄壁方管被替换为矩管或锥管。