1、背景

對于車輛、航天器等運動著的結構來說，在發生碰撞事故或特定的沖擊事件時能夠吸收沖擊能量并保護成員及貴重物品安全的能力稱為“耐撞性"。車輛行駛安全，航天器軟著陸等都提出了結構的耐撞性要求，即能夠在突發或特定的碰撞事件中，依靠自身結構或附加裝置的屈曲、斷裂等破壞形式來減緩碰撞時的沖擊荷載，耗散沖擊能量。吸能元件耗散沖擊能量可以通過結構發生極大變形來實現，在特定的安全許可范圍內，吸能元件發生不可逆破壞，隨沖擊事件的進行結構表現為從一端開始漸進的壓潰，并有很大的行程。此時，沖擊能隨元件的漸進壓潰而被均勻的耗散，瞬時沖擊載荷強度因而大大降低。顯然，為了滿足碰撞安全性能以保障重要物品和人員不受過載損傷，通過合理地設計和布置緩沖吸能元件從而保證結構能以極大變形壓潰是提高耐撞性能的正確途徑，這就對吸能元件的設計提出了要求。

金屬薄壁結構在軸壓載荷下能發生穩定的漸進失效，通過塑性變形吸收能量。滿壁圓筒具有經濟性、有效性、可靠性等特點，常被用作沖擊吸能裝置。作為吸能元件，除了軸向布置外，考慮到結構的要求，也可采用徑向布置吸收能量。同時，為了提高比吸能，也可以在專用吸能構件中開設孔洞，達到耗能的目的。殼體在徑向沖量外壓作用時引起的呼吸振型，使圓簡殼的環向應力產生周期性的變化，這種參數載荷在一定條件下可以激起殼體周向的彎曲振型，而使殼體喪失穩定。這些振型被稱為非線性自參數激勵，這種屈曲叫做自動參數振動屈曲。

2、模型設置

本文對六邊形形狀薄壁結構進行沖擊模擬，結構具體形式如下圖所示:

沖擊載荷施加在薄壁結構的節點上，具體速度設置如下:

結構假定為理性剛塑性材料，采用非線性各向同性隨動強化模型，具體參數設置如下:

模型中采用殼單元模擬該薄壁結構，接觸類型為自動單面接觸，為保證分析結果的正確，必須有效控制分析中可能出現的沙漏變形。墻體設置為剛體，這樣既可以提高計算速度也可以保證結果的準確性。

3、結果分析

由以上結果可以看出，LS-DYNA能夠較好的模擬出本結構受沖擊后的變形狀態，基本達到分析預期，說明LS-DYNA可以為這方面的研究提供可靠分析工具。