[发明专利]诱导薄壁管件吸能的主动控制方法

摘要

本发明涉及结构模态分析技术领域，公开了一种诱导薄壁管件吸能的主动控制方法，以提高吸能结构的吸能能力并确保稳定的变形模式。本发明方法包括：获取待分析的薄壁方管的结构参数；根据结构参数预测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；建立薄壁方管的有限元模型，对薄壁方管进行有限元模态分析，并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；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。

主权项

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b，壁厚为t，总长为L；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N1、并计算所述薄壁方管发生叠缩变形的平均力Fm、有效塑形铰半波长度H和原始吸能量E1；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N1的高阶正弦屈曲模态；然后根据增设隔板数量N2与预期吸能E2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N2与预期吸能E2之间的收敛公式为：其中，δe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。