免费论文摘要：报复载荷下几种典范公共汽车新资料与构造力学动作

运用轻质资料及其构造是公共汽车减重和节约能源减排的中心本领之一，但同声也大概生存碰撞或报复载荷下的安定心腹之患，比方公共汽车与妨碍物爆发反面或侧面碰撞、行人与发效果舱盖板或保障杠的低速碰撞、追尾时乘员头部与头枕的碰撞、路面不屈度对公共汽车悬架及底盘零件的贯串报复等工况。将轻质资料及其构造安定地用来公共汽车零件安排的基础是：定量地接洽其在典范静态或动静载荷下的变形进程、能量接收或耗散机理和大概的作废形式，领会其报复个性的重要感化成分及感化顺序等，并供给相映的试验尝试、表面领会和数值模仿本领。正文接洽了三种车用轻质资料（非金属、会合物基纳米复合资料和智能橡胶）及其构造在静、动静载荷下的能量接收及相应个性，为其在吸能安装和悬架体例中的运用供给了表面按照。接洽实质重要囊括：（1）薄壁非金属圆管是一种被普遍运用于各类载运东西中的碰撞吸能构造。对其轴向压溃的接洽较多，而对其在侧向压溃下的变形和吸能，更加是管系的接洽很少。正文提出了一种 “等效塑性刚度”法：将单根非金属圆管简化成具备“塑性刚度”的“类绷簧”元件，鉴于其拉拢情势创造了相映的“类绷簧”组。按照给定的载荷和牵制前提（一对会合力效率或枯燥对压），推导了单根“类绷簧”的塑性刚度计划公式，并经过有限元仿真和试验截止考证其灵验性。对准安置空间受限的侧向非金属管吸能器，在给定最大变形量和吸能量的前提下，将该本领与优化算法贯串，发端决定了多管的陈设拉拢情势及它们的好多尺寸。该接洽为非金属管吸能安装的观念安排供给了赶快、真实的处置计划。（2）会合物基纤维巩固复合资料是一种正渐渐运用于公共汽车的轻质资料。与非金属比拟，它具备较高的比强度、比刚度和比吸能和较强的可安排性。而碳纳米管力学本能优于保守纤维资料，希望变成会合物基复合资料理念的巩固相，对其报复动静动作的探究大概带来车用资料的一次奔腾。正文运用分子构造力学和纳米标准有限元相贯串的本领，鉴于ANSYS参数化安排谈话，创造了单壁碳纳米管的有限元模子。沿用Morse亚原子势因变量，推导了碳-碳共价键的本构联系。接洽了手性、直径、长度和载荷强加场所对单壁碳纳米管吸能个性的感化。截止表白：该资料的作废形式为脆性断裂；在纵向报复载荷下，其比非金属和复合资料管的比吸能高1~2个数目级。运用复合资料力学和均一化模子，数值模仿了单壁碳纳米管巩固会合物基复合资料和纤维巩固单壁碳纳米管改性会合物基复合资料板在低速报复下的动静变形进程。与会合物基体比拟，经单壁碳纳米管改性后复合资料的比刚度和加速率峰值增大。该接洽为会合物基纳米资料在车身蒙皮上的运用供给了表面参考。（3）与上述被迫吸能资料各别，铁磁颗粒弥补硅橡胶制成的磁敏弹性体不妨经过自符合消耗能量缓冲路面不屈度对井架的报复鼓励，具备较好的运用远景。正文接洽了颗粒排布分别和磁场强度对毫米级颗粒巩固磁敏弹性体报复振荡个性的感化。辨别制备了颗粒呈平均及链状散布的两种资料试件，安排并搭建了带有磁场爆发安装的落锤报复试验台，尝试了资料的报复动作。为求解试件里面变形和应力场的变革进程，提出了一种力场-磁场啮合的数值迭代算法。试验和数值截止表白：跟着磁场强度的减少，试样的刚度增大，峰值作使劲增大，缓冲相应周期减少；在沟通的磁场强度下，颗粒在基体内呈链状散布比平均散布时的峰值加速率大且振动相应功夫短；当报复载荷与磁场目标平行时，颗粒彼此招引并收缩基体，使链内颗粒间的基体资料展示了压溃动作。（4）沿用表面领会的本领，运用粘-弹-塑模子，对忽米级铁磁颗粒巩固磁敏弹性体在零磁场和附加磁场情况下的力学动作举行了接洽，推导了资料的本构联系。创造了磁敏弹性体单自在度缓冲模子，领会了磁场对其能源学相应的感化。运用Hertzian势因变量，创造了磁敏弹性体内单条颗粒链的一维能源学方程，领会了报复波在颗粒链内的传递个性。截止表白：与零磁场状况比拟，磁敏弹性体在磁场效率下的消耗能量量减少，报复波的传递速率增大，衰减振动的功夫鲜明减少。该接洽对磁敏弹性体自符合隔震安装的开拓供给了表面普通。

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