[发明专利]基于管件高度-诱导环分布差异化设计的多管吸能装置

权利要求书

1.基于管件高度-诱导环分布差异化设计的多管吸能装置，其特征在于，包括顶部的防爬器(1)、底部的后端板(4)、周围的薄壁外壳(3)组成的空间，空间内设有多根吸能管(2)；每根吸能管(2)具有不同的高度，并且每根吸能管(2)上均设有诱导环。

2.根据权利要求1所述的基于管件高度-诱导环分布差异化设计的多管吸能装置，其特征在于，吸能管(2)由初始吸能管件制备而成；

初始吸能管件长度L、宽度W、高度H，厚度t；

高度为T、厚度为Δt的N个诱导环将整个管件划分为N+1个区域，每个区域的高度为R_in，i为管件的序号，n为每个区域的序号，a为管件的数量；

由于诱导环的约束作用，在轴向载荷作用下管件被划分的每个区域会按顺序形成一个个变形褶皱，每个变形褶皱的形成也会使载荷-位移曲线上出现对应的波峰值和波谷值，即划分的每个区域R_in也会对应载荷-位移曲线上的一段区间D_n；通过改变区域高度R_in使该区域褶皱的变形持续时间发生改变，即改变对应的D_n值，从而影响后续变形褶皱的变形时间，进而达到控制后续载荷-位移曲线形成时序的目的；在使各管R_in产生差异的同时引入合适的高度差ΔH使各管R_i1区域的起始变形时间产生差异，从而达到各管区间内载荷-位移曲线均产生差异的目的；

诱导环和管件的结构参数计算方法如下：

诱导环数量N通过下式计算：

诱导环的厚度Δt和高度T由下式进行确定：

Δt＝T＝2t (2)

经过差异化设计后各管高度H_i的计算公式如下：

H_i＝H-ΔH(i-1) (3)

i＝1,2…,a (4)

高度差ΔH和管件数量a的取值由下式确定：

R_in表示第i根吸能管从上至下第n个区域的的高度，当n＝1时第i根管件R_in的计算公式为：

当n＝2～N时第i根管件R_in的计算公式为：

当n＝N+1时第i根管件R_in计算公式为：

ΔR为相邻管件之间诱导环的平移间距，其值由下式确定：

根据式(1)-(9)以及管件的初始结构参数，可确定诱导环数量N、管件数量a、管件高度差ΔH、诱导环平移间距ΔR、诱导环厚度Δt、诱导环高度T。