方铝管的强大研究让人哭晕 泡沫铝填充方铝管在高速冲击载荷作用下,由于应力波的传播和惯性效应等的作用,试件并非处于受力平衡的均匀应力状态,上下底面的受力会有很大的差别。采用LS-DYNA研究泡沫铝填充方铝管和泡沫铝柱在30m/s的匀速冲击载荷作用下的瞬态吸能和上下底面的冲量特性,并与准静态模型做比较。研究发现泡沫铝填充方铝管的吸能较准静态提高20.9%,上底面的冲量比下底面高10.4%,下底面的最大峰值力比准静态时仅升高8.8%。 对泡沫填充空心方铝管进行轴向撞击粉碎试验。此外,为获得更多有关撞击过程的信息,也对试验进行了有限元模拟分析。为找到更有效轻便的撞击减震器,并达到吸收最多能量的目的,在方矩形管的优化设计中采用了多元设计优化方法(MDO)。基于管的最佳几何尺寸考虑将具有最轻重量并且吸收能量最多作为设计目标。前期研究表明,使用高密度蜂窝材料填充会使管吸收更多能量,但重量不是最轻[Zarei H R,Krger M.Optimum honey-comb filled crash absorber design.Mater Des2007,29:193-204]。因此,为了解采用不同密度的泡沫填充管的撞击性能,进行了全面的研究,。采用MDO方法寻找一种优化填充管,使其吸收的能量与最优空心管吸收的能量一样多。针对成形方铝管表面质量和孔位要求高,钻削加工变形严重和效率低的状况,分析了不同加工方法的优缺点,设计了一种多向斜滑块的铝管冲孔模具。介绍了模具的结构特点和工作过程。该模具利用斜滑块带动凸模对方铝管进行侧向冲孔,采用弹性复位,模具的4个凸模呈45°对称倾斜布置,并且4个冲头侧向同时冲孔。生产实践表明,冲孔质量稳定,生产效率高,是原来单冲模的4倍;模具结构合理、紧凑。由于4个冲头采用45°对称倾斜方式布置,可减轻模具的重量20%;模具动作可靠,安装调整方便,便于清洁。 接着验证检测方法的可行性，实验结果表明能够探测到铝板等工件中的通孔、盲孔缺陷。进一步地分析检测方法的机理，采用有限元仿真分析缺陷处电流密度分布及其附近空间中的磁场分布，仿真分析结果显示带有裂纹铝管导入电流后缺陷处电流密度产生扰动，引起缺陷处附近空间中的磁场局部变化。在可行性实验和机理分析的基础上，选用铝板、铝管、铜管和奥氏体不锈钢管深入研究，以实验为主结合有限元仿真分析检测裂纹所得信号的特征以及影响信号特征的因素，研究结果显示信号幅值与激励电流强度和裂纹深度成线性关系，随探头提离值增大而减小，信号特征与探头扫查路径有关，为缺陷定量评估奠定了基础。最后探测材料内部缺陷，发现同一裂纹在不同位置检测所得信号不同，并用实验探索了有色金属管材自动化检测。本检测方法的激励是直流电产生稳恒磁场，不受涡流趋肤效应的影响，能探测到材料内部缺陷；检测时探头非接触式测量磁场，采用滑动电极连续导入电流，能用于自动化检测。
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