不同冲击速度下的柱胞单元动态吸能性能研究

摘要

设计了一种半椭球壳体柱胞单元,采用深拉成型工艺制备了柱胞单元.然后通过Hopkinson动态冲击试验对薄壁椭球壳柱胞单元吸能值量化,研究了不同材质的柱胞单元在不同冲击速度下的吸能特性.研究表明:通过能量的计算,柱胞单元具有良好的缓冲吸能效果,能够吸收基于冲击荷载20%至30%的能量.当冲击速度较大时,柱胞变形较完全,相同几何参数下,不锈钢材质柱胞吸收的能量大于紫铜材质柱胞.当冲击速度较小时,不锈钢材质柱胞变形距离短,耗散能量有限,而紫铜材质柱胞变形更充分,吸收更多的能量.对于紫铜材质的柱胞单元,无论冲击速度,壁厚越厚其吸能效果越好;而对于不锈钢材质柱胞单元,冲击速度小于8m/s时,壁厚越薄吸能越多,当冲击速度增大到11m/s后,壁厚越大吸能效果越好.