摘要

金属薄壁管作为吸能结构被广泛应用于汽车等运载工具中,提高薄壁管的吸能特性对于提升运载工具的被动安全具有重要意义。为此,提出了结合多角和多胞结构的单波纹多胞管和双波纹多胞管,采用数值模拟方法研究了波纹幅值和波纹峰数对吸能性能的影响。研究发现,相比传统方形多胞管,波纹多胞管的能量吸收得到显著提高。双波纹多胞管比单波纹多胞管具有更加稳定的变形和更高的能量吸收。选取吸能最优的结构,研究了加强筋位置和节点强化对吸能性能的影响。结果表明:边对边连接的双波纹多胞管的吸能特性最好;在加强筋处进行节点强化可以进一步提高双波纹多胞管的能量吸收。相比传统方形多胞管,节点强化的双波纹多胞管的能量吸收增加了88.17%,压溃力效率提高了65.91%。节点强化的双波纹多胞管比传统多胞管具有更加优异的吸能特性,作为耐撞性结构具有广阔的应用前景。