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摘要
基于分形理论，提出了一种新型的正六边形分形多胞薄壁管结构，并利用简化的超折叠单元理论及本构单元法推导了正六边形分形多胞薄壁管结构的平均碰撞力表达式。通过对比平均碰撞力理论解析解与数值模拟结果，验证了仿真模型的准确性。借助有限元仿真结果，分析比较了正六边形分形多胞薄壁管结构和当前较好的正六边形多胞薄壁管结构在碰撞角度为0°、10°、20°和30°的多工况下的耐撞性。结果表明：随着碰撞角度的增加，结构的变形模式从渐进折叠屈曲变为整体弯曲变形，吸能效果逐渐减弱。在同等质量下，正六边形分形多胞薄壁管结构吸能效果在各碰撞角度下较当前较好的正六边形多胞结构分别提升了11.81%、5.14%、2.05%和9.60%,证明了基于分形理论设计的薄壁管结构具有较好的耐撞性。
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