基于有限元的泡沫填充铝-钢复合管的弯曲性能研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

文 献 综 述1.1研究背景及意义泡沫铝填充薄壁金属管作为一种典型的缓冲吸能结构，具有良好的力学性能和吸能特性，被广泛应用于汽车、轨道交通、航空航天等工程领域的碰撞能量耗散系统中，实现对设备或人员的安全防护[1]。

鉴于此，泡沫铝填充结构轴向准静态压缩以及动态冲击作用下的力学性能一直是学术界和工程应用领域关注的热点。

近年来，随着环境污染和资源消耗问题日趋严峻，在满足既定功能前提下，对装备结构轻量化要求越来越迫切，开发具有轻量化、可柔性定制的泡沫铝填充薄壁结构成为该领域的重要方向之一。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

2.1 主要研究内容：泡沫铝与复合管以及复合管组元间界面结合状态和层厚比对结构变形协调性和整体的抗冲击能力具有显著影响，可通过多个结构参数的组合匹配，实现综合吸能特性的柔性定制，比传统的泡沫铝填充管具有更大的设计空间，为汽车保险杠、吸能盒等缓冲结构设计提供了新的轻量化材料。

本课题的主要研究内容有：（1）了解泡沫填充铝-钢复合管结构受力特征及力学分析方法；（2）对泡沫填充铝-钢复合管进行受力分析，对钢管受力位置进行分类，抽取泡沫填充铝-钢复合管设计边界条件；（3）对泡沫填充铝-钢复合管泡沫填充铝-钢复合管进行参数设计，建立泡沫填充铝-钢复合管模型；（4）对泡沫填充铝-钢复合管进行有限元分析，验证设计结果的正确性，可用性。

2.2 研究手段：本课题针对主要研究内容，拟采用理论研究与试验相结合的方法泡沫填充铝-钢复合管结构进行研究。