赵 　 巍，　袁 学 刚*，　张 洪 武

( 1.大连理工大学 工业装备结构分析国家重点实验室, 辽宁 大连　116024；2.大连民族大学 理学院， 辽宁 大连　116600 )



结构和材料参数对一类可压缩超弹性圆柱管翻转变形影响

赵 巍1,2，袁 学 刚*1,2，张 洪 武1

( 1.大连理工大学 工业装备结构分析国家重点实验室, 辽宁 大连116024；2.大连民族大学 理学院， 辽宁 大连116600 )

摘要：翻转管作为一种理想的防碰撞吸能元件在工程设计、航空航天等领域有着很广泛的应用．研究了由一类可压缩超弹性材料组成的薄壁圆柱管的翻转有限变形问题，并将其归结为求解一类二阶非线性常微分方程边值问题．由于无法得到该边值问题的解析解，并且传统的数值求解方法也不适用，提出一种改进的打靶法对其进行有效数值求解，并分析解的定量行为．数值结果显示翻转后圆柱管厚度和轴向伸长率随着初始厚度的增大而增大，且圆柱管处于压缩状态；轴向伸长率随着泊松比的增大而减小．此外，还与不可压缩材料的圆柱管翻转问题进行了对比．

关键词：可压缩超弹性材料；圆柱管；翻转；改进打靶法

0引言

翻转，即由内向外翻转或者由外向内翻转，可以认为是一种可控行为，翻转管作为理想的能量吸收元件，在工程设计、航空航天等领域得到了广泛的应用．利用翻转管技术制造零件具有工艺简单、工序少、成本低、使用可靠、轻量化等一系列优点．1966年，美国宇航局使用翻转管作航天飞行器软着陆的保护吸能装置，相……