蒋家鹏，张帆，陈龙凯，于潇潇，吴凯宇

（1.201620 上海市 上海工程技术大学 机械与汽车工程学院；2.201620 上海市 上海工程技术大学 机器人智能控制实验室）

0 引言

车辆在道路上发生碰撞事故的主要类型有正面碰撞、侧面碰撞、翻滚、追尾碰撞等几种情况，其中,发生正面碰撞的概率及其造成的死伤人数都是最高的[1]。薄壁结构可以通过结构和材料发生不可逆的塑性变形来耗散冲击过程中产生的能量，其轴向压溃变形具有良好的吸能特性，因而被广泛应用在汽车、飞机、铁路等载具上的能量耗散系统中。

薄壁构件作为吸能元件的研究最早开始于20 世纪60 年代。Alexander[2]等人首先建立了圆形截面薄壁构件轴向压溃的简单理论模型。1983年，Wierzbicki 和Abramowiez[3]基于薄壁方管，建立了超级折叠单元模型，为薄壁结构的理论研究奠定了基础。薄壁锥管作为一种新型的吸能元件，得到了广泛的关注[4]。Nagel[5]等人对矩形截面的薄壁锥管耐撞性进行了数值模拟研究；荆友录[6]对比分析圆形截面和方形截面的2 种锥管，发现圆形截面锥管吸能特性要优于方形截面；张玉辉[7]等人以六边形截面锥管为对象，分别研究了接触强度和诱导槽对耐撞性的影响。可以发现，薄壁锥管的现有研究多集中于矩形、圆形和方形截面，而对多边形截面形状的锥管研究较少，特别是多边形截面锥管的设计参数对能量吸收的影响研究较少。

本文基于HyperMesh 和Ls-dyna 有限元软件，建立多边形截面形状的薄壁锥管结构，并对其吸能特性进行分析。……