多胞材料及其胞元的沖擊動力學(xué)特性研究.pdf

1、作為一種理想的能量吸收材料，多胞材料在不同工程領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。如何實(shí)現(xiàn)多胞材料的多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計成為了學(xué)術(shù)研究的前沿問題之一。目前，對多胞材料的力學(xué)性能已經(jīng)有了基本把握，但是由于其自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，一些涉及多胞材料，甚至基本胞元變形特征的問題還有待于進(jìn)一步澄清。由于實(shí)驗條件的局限性，本論文借助計算力學(xué)的優(yōu)勢，結(jié)合實(shí)驗結(jié)果相互驗證，從多胞材料胞元力學(xué)響應(yīng)特性出發(fā)，建立了胞元和多胞材料的計算模型，研究了多胞材料及其胞元的沖擊動力學(xué)特性。本文

2、的主要研究結(jié)果如下:
　　(1)基于數(shù)值模擬和實(shí)驗驗證相結(jié)合的方法，研究了圓管在兩剛性板側(cè)向壓縮下的變形特性。
　　詳細(xì)分析了理想彈塑性和線性強(qiáng)化彈塑性圓管在大變形壓縮過程中，塑性鉸在圓管橫截面內(nèi)的形成和傳播過程，澄清了塑性鉸的產(chǎn)生及演化規(guī)律。在此基礎(chǔ)上，給出了側(cè)向壓縮條件下，圓管的荷載與相對壓縮量之間的顯式代數(shù)方程。和已有實(shí)驗結(jié)果比較表明，本文給出的理論方程可以很好的預(yù)測圓管在側(cè)向壓縮變形過程中的力學(xué)特性，且因其為代數(shù)方程

3、，更易于在工程中應(yīng)用。
　　(2)采用有限元數(shù)值模擬方法，研究了Ⅰ型-Ⅱ型組合結(jié)構(gòu)帶肋圓管在剛性板側(cè)向壓縮作用下的力學(xué)特性。
　　建立了帶肋圓管在剛性板側(cè)向壓縮作用下的有限元模型，研究了帶肋圓管的變形模式，力學(xué)響應(yīng)和能量吸收特性。根據(jù)帶肋圓管中圓管與肋板之間的幾何變形關(guān)系給出了肋板與對稱軸之間的臨界夾角?；诓煌R界夾角給出了不同情況下，帶肋圓管在剛性板側(cè)向壓縮作用下荷載—相對位移關(guān)系的理論方程。計算結(jié)果表明Ⅰ型-Ⅱ型組合結(jié)