切削式吸能结构的仿真分析.pdfVIP

研究与分析摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 2015年第6期 (第28卷,总第140期) ·机械研究与应用 · doi:10.16576/ j.cnki.1007-4414.2015.06.019 切削式吸能结构的仿真分析* 潘胜娟,刘金鑫 (兰州交通大学机电工程学院,甘肃 兰州摇 730070) 摘摇 要:利用显示有限元软件ANSYS/ LS-DYNA,对切削式吸能结构进行了仿真分析,并与同样工况下的方管、圆管压 溃吸能结构做了比较。 分析了切削深度、刀具前角、工件材料对吸能过程的影响。 仿真结果表明:切削式吸能结构吸 收的能量与压溃式吸能相当,并且吸能过程稳定,力峰值远小于压溃管力峰值;切削式吸能结构吸收的能量、撞击力 与切削深度成正比,与刀具前角成反比,工件的材料对切削吸能过程有一定的影响。 关键词:切削;吸能结构;压溃;有限元 中图分类号:U270.2摇 摇 摇 摇 摇 摇 文献标志码:A摇 摇 摇 摇 摇 摇 文章编号:1007-4414(2015)06-0052-04 Simulation for Energy-Absorbing Structure in Metal-Cutting Way PAN Sheng-juan,LIUJin-xin (School of Mechatronic Engineering,LanzhouJiaotong University,Lanzhou Gansu摇 730070,China)) Abstract:The energy-absorbing structure in metal-cutting way was simulated with the explicit finite element software AN鄄 SYS/ LS-DYNA,and comparedwith the crush energy-absorbing structure of squaretube and circular tube in the same situa鄄 tion. The influence of cuttingdepth,toolrakeangle,theworkpiecematerialontheperformanceof energy-absorbingstructure was analyzed. The results show that the energy-absorbing structure in metal-cutting way can absorb much energy and the process is stable. The initial maximum crush force is less than the crush tube. The energy absorption and impact force was proportional to the cutting depth,and inversely proportional to the tool rake angle. The workpiece material has certain influ鄄 ence on the energy-absorbing process in metal-cutting way. Key words:cutting;energy-absorbing structure;crush;finite element 0摇 引摇 言 中的稳定性等优势,在各类交通工具中作为一种性能 薄壁金属结构是一种高效率的吸能结构,对于理 良好的缓冲吸能元件得到广泛的应用。 想的薄壁金属结构在碰撞过程中撞击力不应太大且 薄壁圆管在受到轴向力冲击时先发生屈曲继而 在整个过程中变化平稳,以比较稳定的塑性变形来吸 发生褶皱变形,形成类似于手风琴式和波纹管的塑性