题目：径向受撞多级嵌套圆环式能量吸收装置的优化设计

能量吸收装置的研究和发展越来越受到人们的关注，圆环由于其易于制造且成本低，所以圆环式能量吸收装置是常见的一种能量吸收装置。与圆环相比较，立放椭圆环（指的是竖直方向半轴长b大于水平方向半轴长a的椭圆环，即其椭圆率h=b/a>1，但是为防止发生欧拉屈曲，故椭圆率应低于一定的值，在本文中1

本文首先，应用“塑性线理论”，分析了两平板间椭圆环准静态受压考虑应变强化效应的无量纲“反力—挠度”的理论模型，给出了这一问题的解析解，并将无量纲“反力—挠度”的解与有限元结果进行了比对，发现二者吻合得很好，结果表明，应变强化对椭圆环准静态受压反力的提高起重要作用。且与圆环准静态受压相比，椭圆环的“反力—挠度”曲线更加平稳。

进一步，采用两平板间椭圆环准静态受压不考虑应变强化的四铰变形模式，分析了椭圆环受包括单向和双向冲击两种工况的动力响应，将其考虑应变率及应变强化的 “反力—挠度” 及“挠度—时间”理论模型解归结为求解一个二阶微分方程，最后将 “反力—挠度”及“挠度—时间”的理论解与有限元结果分别进行了比对，发现二者的吻合程度令人满意，结果表明应变率及应变强化效应对椭圆环受冲击反力的提高起着重要作用。且与圆环受冲击相比，椭圆环的“反力—挠度”曲线更平稳。

最后，在单个圆环及椭圆环准静态受压及受冲击研究的基础上，进一步推广并证明了多级嵌套圆环及椭圆环系统在两种工况下的反力均为系统内各环反力之和。且嵌套圆环及嵌套椭圆环在两种工况下的反力特性比对结果表明，径向受撞多级嵌套立椭圆环是比嵌套圆环更优的能量吸收装置。