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泡沫鋁子彈撞擊下多孔金屬夾芯板的塑性動(dòng)力響應(yīng)研究十七

日期:23-02-23     時(shí)間:02:07 來(lái)源: 益榮金屬

泡沫鋁子彈撞擊下多孔金屬夾芯板的塑性動(dòng)力響應(yīng)研究十七


撞擊載荷下多孔金屬夾芯板塑性動(dòng)力響應(yīng)的理論分析
研究結(jié)構(gòu)的大撓度塑性動(dòng)力響應(yīng)在結(jié)構(gòu)的抗爆能力估算等問題中具有重要的實(shí)際意義。盡管大撓度問題處理起來(lái)相當(dāng)困難,20年來(lái)仍有大量這方面的研究成果。矩形板是工程上應(yīng)用較為廣泛的板結(jié)構(gòu)。不同于梁和圓板,矩形板是二維非軸對(duì)稱結(jié)構(gòu),其主應(yīng)力方向事先不知道,因而關(guān)于矩形板的理論分析相對(duì)復(fù)雜和困難尤其在大撓度情形下,既有材料非線性,又有幾何非線性。考慮板在工程上應(yīng)用的廣泛性,在實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上,本章試圖建立多孔金屬夾芯板受撞擊載荷作用的剛塑性動(dòng)力分析模型,以期能對(duì)多孔金屬夾芯板的抗撞擊性能的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供理論基礎(chǔ)。

分析模型

本章對(duì)泡沫子彈撞擊下固支夾芯方板的動(dòng)力響應(yīng)進(jìn)行理論分析,其中板的邊長(zhǎng)為2L,上下面板厚度為h,芯層厚度為。

Fleck等人關(guān)于爆炸載荷下夾芯梁和夾芯圓板動(dòng)力響應(yīng)的理論分析表明,整個(gè)夾芯結(jié)構(gòu)的變形過程分為三個(gè)階段,分別是

第一階段   爆炸脈沖傳作用夾芯板的前面板,使前面板獲得一個(gè)均勻分布的速度,而結(jié)構(gòu)的其余部分保持靜止不動(dòng);

第二階段   芯層開始?jí)嚎s,而后面板不變形

第三階段   后面板開始變形,并且夾芯板結(jié)構(gòu)獲得一個(gè)共同速度,最終結(jié)構(gòu)靜止。

隨后Fleck等在中心撞擊加載下固支夾芯梁的動(dòng)力響應(yīng)分析中,將夾芯結(jié)構(gòu)的響應(yīng)也分為三個(gè)階段。依據(jù)Fleck等人的分析,壓力脈沖作用時(shí)間為0.1ms左右,芯層壓縮時(shí)間為0.4ms左右,結(jié)構(gòu)響應(yīng)時(shí)間約為20ms左右,我們將泡沫子彈撞擊下夾芯板的響應(yīng)過程也分為三個(gè)階段,分別是

(1) 泡沫子彈撞擊前面板,將子彈全部沖量施加于前面板的中心區(qū)域,使得該區(qū)域獲得速度v0 ,而結(jié)構(gòu)的其余部分保持不動(dòng);

(2) 之后芯層開始?jí)嚎s直至中心區(qū)域獲得共同速度v1; 

(3)夾芯板在中心區(qū)域受均勻分布速度v1下的動(dòng)力響應(yīng)。


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