金属薄壁结构为冲击吸能领域中非常重要的研究对象,其具有高比强度、低成本、高吸能效率、机械加工简单等优点。大量的研究结果表明,金属薄壁结构的吸能效果与结构的变形模态有关,而结构的变形模态则主要由结构的几何构型决定,这篇文章立足于研究一种通过改变其几何构型以改良其失效模式的新型预折纹管在低速冲击作用下的吸能特性,这种预折纹管的设计理念在于通过在管壁上引入预制的折角,这种折角的引入,一方面可以降低初始载荷,另一方面可以增加有效塑性变形面积,从而达到吸能效率的提高。本文基于理论、数值和实验的方法,对这种预折纹管的能量吸收原理进行研究。文章的主要工作分为以下几个部分：1.介绍预折纹管几何模型,基于有限元软件ABAQUS/EXPLICIT的数值分析验证了预折纹在低速冲击载荷作用下可以引导预期的大变形模式,预折纹管的这种大变形模式相较于普通方管的对称变形模式有更低峰值载荷和更高的平均载荷。通过低速落锤实验获得了与有限元模拟结果相似的载荷-位移曲线和变形模式,验证了数值结果的可信性和预折纹方管的高效吸能特点。详细内容见第二章。2.基于超折叠单元理论,推导出不同标准段数量和不同折纹大小的预折纹管在的准静态作用下能量吸收的公式,建立预折纹管的能量吸收性能指标与几何构型参数的定量关系。详细内容见第三章。3.以cowper-symonds本构关系为基础,考虑动态效应,并以预折纹管在实验中的实际变形情况为基础对wierzbicki针对超折叠单元推导出的应变率公式进行修正,推导出不同标准段数量和不同折纹大小的折纹管在冲击载荷作用下的能量吸收的公式。另外,基于理论与数值对比结果对预折纹管在低速冲击作用下的公式进行修正,修正后的公式所得到的结果与数值结果吻合的较好,与实验的对比结果也非常接近,准静态条件下的理论结果与实验结果的误差为1.6%,冲击载荷条件下的理论结果与实验结果的误差为6.6%。详细内容见第四章。