金属屑填充薄壁管

吸能增58%

用回收金属屑作填充料，在不增加初始峰值压溃力的前提下，就把薄壁管吸能提上去，还能据此建模优化。

Liu, Jielin · 娄燕山

Thin-Walled Structures 2026

参数信息

吸能提升率

58 %

初始峰值压溃力变化

0

仿真吸能误差

5.5 %

技术优势

吸能大幅提升

填充金属屑后，轴向压溃下的能量吸收相比空心管提高58%，且初始峰值压溃力没有增加。

成本低且可持续

使用回收机加工屑作为填充材料，在提升吸能的同时降低材料成本并提高可持续性。

建模方法可用

提出的工程等效、密度相关建模方法能准确描述金属屑填充的宏观行为，仿真预测与实验吸能误差低于5.5%。

应用场景

• 汽车防撞结构：用填充金属屑的薄壁管替代传统空心吸能盒，不增加初始峰值力还能多吸58%能量。
• 轨道车辆吸能：利用回收屑低成本提高轨道车辆端部吸能结构的能量吸收能力。
• 工程防护结构：作为防护结构的填充吸能元件，在爆炸或冲击载荷下更平稳地耗散能量。
• 航空航天缓冲：在航空航天缓冲部件中应用，以轻质填充方式提升压溃吸能且不增加初始峰值力。