沖擊扭轉(zhuǎn)作用下結(jié)構(gòu)的彈塑性動(dòng)力響應(yīng).pdf

1、基于結(jié)構(gòu)抗爆與防災(zāi)工程日益重要的背景，本論文主要研究扭轉(zhuǎn)沖擊載荷作用下構(gòu)件的彈塑性動(dòng)力響應(yīng)問(wèn)題。 首先，從小變形理論出發(fā)，建立圓軸扭轉(zhuǎn)問(wèn)題的沖擊動(dòng)力響應(yīng)的控制方程。研究的基本方法是進(jìn)行有限差分離散從而進(jìn)行數(shù)值求解分析。利用上述方法，通過(guò)對(duì)均勻分布的脈沖載荷作用下圓軸扭轉(zhuǎn)角響應(yīng)的細(xì)致分析對(duì)其響應(yīng)模式和變形機(jī)理有了更為準(zhǔn)確和深入的認(rèn)識(shí)；其次，我們對(duì)圓柱殼結(jié)構(gòu)在沖擊載荷下的動(dòng)態(tài)屈曲問(wèn)題進(jìn)行了系統(tǒng)的分析，針對(duì)結(jié)構(gòu)動(dòng)力屈曲行為提出了行之有

2、效的數(shù)值研究方法，圓柱殼是工程中最常使用的結(jié)構(gòu)形式，從某種意義來(lái)說(shuō)，對(duì)這類(lèi)結(jié)構(gòu)屈曲問(wèn)題的研究，推動(dòng)了結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性理論的發(fā)展。 研究的主要內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)如下： (1)首次研究了扭轉(zhuǎn)彈塑性圓軸的沖擊動(dòng)力響應(yīng)； (2)首次探討了響應(yīng)過(guò)程中的、“飽和沖量矩”現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)了對(duì)于高載范圍內(nèi)的脈沖載荷相應(yīng)于最大變形的“飽和沖量矩”的現(xiàn)象。 (3)首次發(fā)現(xiàn)了軸根部“扭轉(zhuǎn)駐定塑性鉸”的存在性。 (4)介紹了結(jié)構(gòu)穩(wěn)定理論的

3、主要研究方向，分析了動(dòng)態(tài)穩(wěn)定領(lǐng)域的最新研究進(jìn)展。主要總結(jié)了沖擊扭轉(zhuǎn)載荷作用下圓柱殼動(dòng)態(tài)屈曲問(wèn)題的研究方法和屈曲現(xiàn)象，評(píng)價(jià)了沖擊載荷下結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)屈曲的判別準(zhǔn)則。 (5)采用ANSYS有限元分析軟件進(jìn)行數(shù)值計(jì)算。借助于波動(dòng)理論和有限元分析方法研究了圓柱殼扭轉(zhuǎn)屈曲的產(chǎn)生機(jī)理和發(fā)生發(fā)展趨勢(shì)。計(jì)算結(jié)果給出了屈曲模態(tài)發(fā)展過(guò)程的動(dòng)畫(huà)顯示，以及各種參量的時(shí)程曲線，分析了彈性圓柱殼從軸對(duì)稱(chēng)屈曲到非軸對(duì)稱(chēng)屈曲的發(fā)展過(guò)程，并討論了慣性效應(yīng)對(duì)動(dòng)態(tài)屈曲發(fā)展