橫向載荷下彎曲波紋管的變形與吸能特性.pdf

1、波紋管結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于管道、汽車、石化等工業(yè)領(lǐng)域，在應(yīng)用過程中波紋管會經(jīng)受各種載荷的作用，如內(nèi)壓、軸向、側(cè)向等載荷的作用。在載荷作用下，波紋管將產(chǎn)生大的塑性變形甚至斷裂而導(dǎo)致災(zāi)難性事故。因此研究波紋管在橫向載荷作用下的力學(xué)行為，有著重要的工程應(yīng)用背景和潛在的應(yīng)用價(jià)值。
　　論文在綜述國內(nèi)外關(guān)于波紋管研究進(jìn)展的基礎(chǔ)上，以具有一定曲率的波紋管（彎曲波紋管）為研究對象，通過數(shù)值模擬的方法研究了波紋管在橫向準(zhǔn)靜態(tài)壓縮、橫向沖擊載荷以及橫向爆

2、炸載荷作用下的變形規(guī)律與吸能性能。主要工作如下：
　　利用有限元軟件 LS-DYNA對彎曲波紋管在橫向壓縮載荷和橫向沖擊載荷作用下的變形與吸能進(jìn)行了數(shù)值模擬。分析了彎曲波紋管的波紋數(shù)、波高、徑厚比、曲徑比等因素對彎曲波紋管結(jié)構(gòu)力學(xué)行為的影響。對比分析了相同曲率的彎管與彎曲波紋管的屈曲變形過程，并給出了彎管和彎曲波紋管在不同橫向位移處的變形曲線。通過總能量、比吸能與壓縮力效率等能量吸收評價(jià)指標(biāo)對彎曲波紋管在橫向壓縮載荷和沖擊載荷作用

3、下的吸能特性進(jìn)行了分析，并與對應(yīng)的彎管進(jìn)行了對比分析。
　　采用接觸耦合算法對橫向爆炸載荷作用下波紋管的動力響應(yīng)進(jìn)行了數(shù)值模擬，并與相同長度和壁厚的圓管進(jìn)行了對比。研究了波紋管的徑厚比、波高與炸藥的幾何尺寸對其位移、加速度和關(guān)鍵點(diǎn)間距離的影響。結(jié)果表明，波紋管在爆炸載荷下的變形過程可分為三個(gè)階段，即迎爆面局部凹陷的變形階段、迎爆面局部凹陷與整體彎曲的變形階段、整體彎曲的變形階段。在相同的爆炸加載條件下，波紋管在關(guān)鍵點(diǎn)處的位移和加速