钢板拉伸-弯曲式大行程吸能装置研究及优化

• 作者: 薛源 于尧 冯推银 高广军
• 来源期刊: 铁道科学与工程学报
• 关键词: 拉伸弯曲式吸能结构 冲击试验 数值仿真 耐撞性
• 年，卷（期）: 2021,（7）
• 所属期刊栏目: 智能制造与装备|Intelligent Manufacturing and Equipment
• 页码范围: 1877-1884
• 页数: 8页
• 分类号: U270
• 语种: 中文
• DOI: 10.19713/j.cnki.43-1423/u.T20200928

摘要

提出一种新型大缓冲行程吸能装置,该结构利用金属吸能板在冲击作用下产生重复弯曲-拉伸塑性变形吸收冲击动能,具有远大于其自有长度的变形行程.首先开展吸能结构样机落锤冲击试验,研究在冲击载荷下的力学特性.结果表明,吸能结构整个冲击过程稳定可控,初始峰值力为21.88 kN,稳定变形力为10 kN.随后建立有限元模型,经比较仿真结果与试验误差在10％范围内,充分证明了有限元模型的有效性.通过有限元仿真分析吸能装置的变形特性,以及钢板厚度和宽度,导轮半径和导轮数量对其吸能特性的影响.最终得出随着结构的板厚,板宽度,导轮数量的增加以及导轮半径的减小,装置的撞击力和吸能量均呈增加趋势.