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5、采用泡沫鋁填充的軌道車輛吸能裝置碰撞特性仿真

3.3 泡沫鋁仿真結果及分析

從時間-應力曲線可以看出，泡沫鋁在0.002s-0.02之間有很長一段的平臺屈服階段，而0.02s之后由于泡沫鋁進入壓實階段所以應力急劇上升。現將0.02s時的應力近似的作為壓實應力進行結果比較分析。結果如下表所示：

表一 泡沫鋁仿真結果

從表一中可以看出，泡沫鋁吸收的能量隨著相對密度的增加而增加。泡沫鋁的平臺應力和最大應力也隨著相對密度的增加而增加。仿真結果和文獻給出的實驗結果是相吻合的。泡沫鋁前端節點的加速度峰值也隨著泡沫鋁相對密度增加而增加，說明隨著泡沫鋁相對密度增加，泡沫鋁的緩沖性能有所下降。因而優選合適的密度材料，是泡沫鋁工程應用中一個必須予以重視的的問題。

4、吸能裝置的有限元仿真

4.1 吸能裝置的有限元模型 

吸能裝置為錐形箱體結構，中間置有薄壁圓管。由于吸能裝置的外殼以及圓管均屬于薄壁結構，所以有限元建模采用四邊形薄殼單元劃分網格。有限元模型如圖10所示。本文以相對密度為0.22的泡沫鋁材料作為圓管內部的填充材料，分別對未采用填充泡沫鋁及采用填充泡沫鋁的吸能裝置進行了壓縮仿真分析。