剛性質(zhì)量塊撞擊簡支梁多次彈塑性接觸模型研究.pdf

1、多次彈塑性撞擊問題，涉及材料的動態(tài)力學(xué)性能、彈塑性應(yīng)力波傳播以及結(jié)構(gòu)的塑性動力響應(yīng)，成為近年來的研究熱點之一。結(jié)構(gòu)撞擊與局部接觸密切相關(guān)，不同的接觸模型，會對結(jié)構(gòu)彈塑性動力學(xué)響應(yīng)產(chǎn)生影響。本文采用三種不同的局部接觸模型：Johnson鈍壓入模型(BI模型)、單軸壓縮模型(UC模型)以及彈塑性剪切變形模型(EPS模型)，研究了圓柱頭剛性質(zhì)量塊與簡支梁的多次彈塑性撞擊問題。利用有限差分法，得到了簡支梁多次撞擊過程的彈塑性結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)，比較了

2、不同接觸模型對理想彈塑性簡支梁動力學(xué)行為的影響。 本文的工作主要包括： (1)在Euler-Bemoulli梁理論基礎(chǔ)上，考慮梁的轉(zhuǎn)動慣性效應(yīng)，建立了剛性質(zhì)量塊橫向撞擊簡支梁的動力學(xué)控制方程，利用有限差分法的原理，引入時間差分技術(shù)求解簡支梁的彈塑性動力響應(yīng)。 (2)分別采用BI、UC以及EPS三種局部接觸模型，建立了在多次彈塑性撞擊條件下，接觸力-壓下量之間的關(guān)系；在此基礎(chǔ)上，研究剛體與簡支梁多次彈塑性撞擊過程中

3、，撞擊過程和分離過程的動力學(xué)響應(yīng)，并給出合理的的撞擊-分離切換條件，能夠有效的銜接多次撞擊過程中的撞擊過程和分離過程，實現(xiàn)了對彈塑性多次撞擊過程的分析。 (3)采用VC++計算程序包對多次彈塑性撞擊過程進行仿真，得到了多次彈塑性撞擊過程中接觸力、彎矩、應(yīng)力以及能量等隨時間的變化曲線。研究表明，BI、UC及EPS三種不同的多次彈塑性撞擊局部接觸模型對接觸力變化影響較大，主要體現(xiàn)在首次撞擊和兩次撞擊密集區(qū)域接觸力的峰值大小不同；對于