简支圆板在爆炸冲击荷载作用下的动力响应

采用双剪应力强度理论,考虑材料的拉压强度比,求解了简支圆板在爆炸冲击荷载波荷载作用下的动力响应问题。根据运动方程和用弯矩表达的广义屈服条件得到弯矩控制方程,根据几何方程和流动法则得到速度控制方程,由此得到简支圆板的速度场和内力场,并对速度进行积分得到圆板的挠度响应。根据板终止运动时其速度为零,得到终止运动时间和板的残余挠度。采用本文的解,取板的运动角加速度为零得到该问题的静力解。讨论采用不同的拉压强度比对简支圆板塑性动力响应的影响。研究结果表明,材料的拉压强度比对简支圆板的塑性动力解的影响很大,而且大于对静态问题解的影响。     

加筋板结构的塑性动力响应分析

对爆炸载荷作用下，具有１根纵向加筋及若干横向加筋的复杂加筋板结构的塑性动力响应进行了分析．采用能量方法及刚塑性本构模型，导出加筋板的静力极限变形机构的形式及判别条件．假设动力响应的变形模式与静力极限状态时的变形模式一致，计及有限变形的影响，利用Ｊｏｎｅｓ－Ｓａｗｃｚｕｋ控制方程，导出指数形式的爆炸载荷作用下，加筋板塑性动力响应的持续时间及最大残余变形的表达式．理论分析与ＡＤＩＮＡ程序的数值计算结果能很好地吻合．     

摄动方法在薄板的塑性动力响应问题中的应用

本将摄动方法应用于薄板的塑性动力响应问题中，中应用摄动方法分析了阻尼介绍对圆板塑性动力响应的影响，得到了这一问题的一致有效的解的展开式。同时讨论了圆板停止运动的时间τｆ与阻尼系数ε之间的关系。     

大挠度刚塑性柱壳动力分析

本文对大挠度刚塑性柱壳在轴对称冲击侧压作用下的塑性动力响应进行了讨论。文中引入了几何非线性和轴向膜力的影响,给出了不同广义屈服面情况下的解。     

摄动方法在薄板的塑性动力响应问题中的应用

本文将摄动方法应用于薄板的塑性动力响应问题中。文中应用摄动方法分析了阻尼介质对圆板塑性动力响应的影响 ,得到了这一问题的一致有效的解的展开式。同时讨论了圆板停止运动的时间τf与阻尼系数ε之间的关系。     

铰支柱的弹—塑性流—固砰击屈曲实验研究

对流－固砰击作用下两端铰支柱的弹－塑性动力屈曲了实验研究，通过分析铰支柱的弹－塑性响应规律，定义了柱的动力屈曲准则和动力塑性准则，并给出了相应的临界冲量值。同时，分析了不同长细比对铰支柱的弹－塑性动力屈曲性能的影响，考察了流－固砰击柱的与高速冲击和低速冲击所不同的动力屈曲特征。     

流－固砰击铰支柱的弹－塑性动力屈后分析

用试验分析方法探讨了两端铰支柱在轴向流－固砰击作用下的弹－塑性动力屈后行为。由流－固砰击柱的弹－塑性屈后响应规律考察了这类中速冲击屈曲所不同于高速与低速冲击屈曲的屈后特征，通过对铰支柱塑性失效现象的分析定义了动力塑性失效准则，并给出了相应的塑性失效临界冲量。同时考察了不同加载历史对铰支柱动力屈后性能的影响。     

流—固砰击铰支柱的弹—塑性动力屈后分析

用试验分析方法探讨了两端铰支柱在轴向流－固砰击作用下的弹－塑性动力屈后行为。由流－固砰击柱的弹－塑性屈后响应规律考察了这类中速冲击屈曲所不同于高速与低速冲击屈曲的屈后特征，通过对铰支柱塑性失效现象的分析定义了动力塑性失效准则，并给出了相应的塑性失效临界冲量。同时考察了不同加载历史对铰支柱动力屈后性能的影响。     

铰支柱的弹－塑性流－固砰击屈曲实验研究

对流－固砰击作用下两端铰支柱的弹－塑性动力屈曲进行了实验研究。通过分析铰支柱的弹－塑性响应规律，定义了柱的动力屈曲准则和动力塑性准则，井给出了相应的临界冲量值。同时，分析了不同长细比对铰支柱的弹－塑性动力屈曲性能的影响，考察了流－固砰击柱的与高速冲击和低速冲击所不同的动力屈曲特征。     

加筋板结构在冲击载荷作用下的塑性动力响应

采用能量原理和刚塑性材料本构模型，对冲击载荷作用下的矩形加筋板结构的塑性动力响应进行了分析．应用极限原理导出了静力极限变形模态及变形模态判别条件；认为动力响应的变形模态与静力极限变形模态相同，计及板的膜力和加强筋轴力的影响，导出了塑性动力响应的运动控制方程．最后应用本理论和ＡＤＩＮＡ程序对固支加筋板结构进行了求解．     

三维圆柱体的极点条件及其样条函数解法

指出柱坐标下三维圆柱体承受任何荷载时的位移函数应满足4个“极点条件”。在此基础上建立了三维圆柱体的样条有限层解法。给出了包括圆形厚板在内的分析算例。     

初始纵向、横向荷载效应对薄板静力性能影响分析

运用能量变分原理,给出了同时考虑初始纵、横向荷载效应情况下板的应变能表达和静力平衡微分方程;推导了同时考虑初始纵、横向荷载效应的板单元刚度矩阵.运用Galerkin法求解了同时考虑初始纵、横向荷载效应情况下3种典型板(固支矩形板、固支和简支圆形板)的后期横向荷载位移近似解.验证了考虑初始纵、横向荷载效应的板单元刚度矩阵和3种典型板的后期荷载位移近似解的正确性,并分析了初始纵、横向荷载效应对板的后期横向荷载位移的影响.结果表明:初始纵、横向荷载效应改变了板的弯曲刚度,将影响板承受后期横向荷载的静力性能;同时考虑初始纵、横向荷载效应情况下,板的静力性能主要受初始纵向和横向荷载、板的厚度及边界条件等因素的影响.     

三种蜂窝夹芯板的抗爆性能分析

为进一步理解强爆炸载荷下蜂窝夹芯板的抗爆机理,采用ABAQUS/Explicit有限元软件,对3种蜂窝夹芯板的抗爆性能进行了数值模拟分析. 对比了圆孔蜂窝、六边形蜂窝和六角排列圆管3种芯层结构的单胞的面外压缩性能,分析了夹芯板在爆炸载荷作用下的变形过程. 结果表明:对于相同相对密度的3种芯层,在准静态压缩下,六角排列圆管最容易压缩,其平台应力最低,而圆孔蜂窝的平台应力最高. 在相同的结构参数与爆炸载荷作用下,六角排列圆管夹芯板的背板挠度最小,抗爆性能最优. 分析了圆管夹芯板抗爆性能的参数影响,结合载荷传递与芯层压缩变形机制,阐明了夹芯板的抗爆机理,并指出总吸能量不能直接反映夹芯板抗爆性能优劣.      

内置垫板加强T型管节点在平面内弯曲荷载作用下的静力强度研究

利用有限元分析软件ABAQUS对平面内弯曲荷载作用下内置垫板加强T型圆钢管节点的静力强度进行研究.有限元模型的有效性和准确性用T型圆钢管节点的实验结果验证通过之后,运用欧洲规范中提出的在平面内弯曲荷载作用下未加固T型圆钢管节点的承载力计算公式计算了20个未加固的T型圆钢管节点的静力强度,并运用提出的有限元模型计算了相应的320个涵盖不同节点几何参数和垫板几何参数的内置垫板加强的T型圆钢管节点模型的静力强度,对比加固与未加固节点的静力强度,详细分析了垫板几何参数对静力强度的影响和失效模式,结果表明垫板长度参数的改变对加固后的T型圆钢管节点的静力强度的影响不大,垫板厚度参数对静力强度的提高大致成线性影响.     

线性和均布载荷下简支圆板的极限载荷

首次用加权余量法和Mises屈服准则对受线性和均布荷载共同作用下的简支圆板进行极限载荷分析,选择了3个不同的试函数,求得了极限载荷的解析解.该解为圆板半径和极限弯矩的函数,且随着圆板半径的增大而减小.结果表明,Tresca预测极限载荷的下限,TSS屈服准则预测极限载荷的上限,加权余量法预测的极限载荷均居于二者中间.     

近爆场下固支铝合金圆板的动态响应研究

对2024-T3铝合金圆板在近爆场下进行了爆炸冲击试验,利用Henrych经验公式与有限元法分别进行了计算和数值模拟,对比了近爆场的冲击波超压,考察了铝合金圆板的动态响应特性与变形失效模式,分析了药量及爆距的影响.结果表明:在爆炸冲击载荷的作用下,随着载荷的增强,即随着药量的增大、爆距及比例距离的减小,固支铝合金圆板呈现出3种变形失效模式、塑性变形、中心拉伸破孔失效、中心破孔,并发生圆板开裂;塑性变形首先在铝合金圆板的固支边界处产生,随后迅速扩展到板中心区域;随着比例距离的减小,发生中心拉伸破孔板的破孔尺寸逐渐增大,而发生边界拉伸断裂板的鼓包程度逐渐减小.      

考虑剪切的变厚度圆板及环形板的弯曲问题

根据E.Reissner平板理论,考虑横向剪切变形的影响,推导出在集中载荷下变厚度圆板和均布载荷下变厚度圆环板的弯曲方程。应用摄动法,求出了四级解析解。计算简便,精确度高。     

MY准则解线性和均布载荷下简支圆板的极限载荷

用平均屈服(MY)准则,对受线性和均布载荷共同作用下的简支圆板进行塑性极限分析,求得了2种载荷形式下极限载荷的解析解.两解析解均为圆板半径a,切向应力最大点半径r0以及极限弯矩的函数.第一种形式的计算结果与Tresca,Mises和TSS屈服准则预测的极限载荷比较表明,Tresca屈服准则预测极限载荷的下限,TSS屈服准则预测极限载荷的上限,MY准则预测的极限载荷居二者中间,并靠近Mises解.另外还讨论了圆板半径对切向应力最大点半径的影响规律.     

复合地基上圆形基础板样条有限元—无限元耦合分析

根据圆柱体本坐标的极点条件构造了两组合适的位移函数,分别表下圆板－板下地基与外围土的位移,使在任意载下圆心处的应力应变不再奇异,并根据复合地基的特点,提出了将桩－土模拟成各向性体,计算圆板应力和变表的方法,并给出了算例。     

平板流固耦合振动的数值分析

采用了一种基于紧耦合的流固耦合算法,对流场与柔性平板之间的耦合运动进行了数值模拟.流场部分通过有限体积法求解任意拉格朗日 欧拉描述下的不可压缩N-S方程,而结构则由有限元法离散求解拉格朗日坐标下的弹性动力学方程.在一个时间步内,流场与结构计算区域的交界面上进行多次的数据传递和插值,以保证满足耦合面边界条件.计算了在静止流场中弹性板的自由振动和方柱后部平板的涡激振动现象,监测了平板的振幅和频率以及水动力载荷.通过与前人结果的比较,验证了所采用的流固耦合算法的可靠性.同时,分析了不同的材料参数对于平板耦合运动的影响.流体黏性越大对平板振动的阻尼作用越明显,而流体密度的增加会加速振动的衰减,并降低振动的频率.对于具有较低固有频率的结构,在耦合运动中的振动幅度和频率也较小.