基于内翻复合材料管的冲击吸能器特性研究

简介

提出了一种利用复合材料管向内翻转、压溃来吸收冲击能量的吸能器。吸能器由复合材料管和两端的连接帽组成,其中一个连接帽内端面为平面;另外一个连接帽内端面为曲面,在复合材料管受到轴向冲击时,使管壁内翻,产生分层和断裂,并逐渐填满复合材料管内腔。在复合材料管的压溃过程中,没有任何的碎屑溢出,在管材内腔的碎屑逐渐被压实,进一步提高吸能器的性能。吸能器主要通过复合材料分层、断裂以及复合材料管与套筒间的摩擦来吸收冲击能量。分别使用静态试验和冲击试验研究了连接帽内表面曲率对吸能效果的影响,结果表明,该新型吸能器在减小初始峰值载荷的同时能够增加材料的比吸能,非常适合应用于轻量化的抗冲击结构中。