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自由圆管经受横向撞击时的动力响应的实验研究和计算机仿真

周丽军  
【摘要】: 本文主要对自由圆管在其中心部位经受刚性、平头弹体侧向冲击时的动力学行为进行了实验研究和计算机仿真。研究了不同管径、管长以及不同材质的自由圆管在不同直径、质量的平头弹体的侧向冲击下的变形历程、最终的变形模态以及能量的分配方式,并得到了穿透时的临界速度。 在实验方面,本文采用了两种不同直径和材质的薄壁管试件以及三种长度相同,直径不同的平头弹体,设计了两大类六种工况下的实验。从实验中可以观察到:管的整体残余变形为“V”形,在一定条件下,还可能为“W”形;有明显的局部凹陷,可以得到穿透时的临界速度,其穿透破坏形式为冲塞型。 在计算机仿真方面,利用大型有限元程序LS-DYNA对实验中的六种工况分别进行了数值模拟。把模拟结果与实验结果作了比较分析。同时,也得到了一些实验中没有观察到的现象:从模拟的管梁的变形历程可以看出,在冲击瞬时,管梁先发生局部凹陷,随着局部凹陷的加大,管梁的抗弯刚度减小,然后 太原理工大学硕士学位论文 刚体平动和整体变形发生,而且速度越大,这种现象越明显; 子弹的入射动能在撞击过程中急剧减小,撞击结束后减小到可 以忽略不计。减少的子弹动能在撞击后转化为管梁的内能(整 体弯曲变形能和局部凹陷变形能,在冲塞时还有剪切变形能) 和刚体平动动能。其中管梁内能占到80%以上,而刚体平动动 能在总耗能中所占的比例不到20%,这和自由梁的能量分配形 式恰恰相反。主要是由于局部凹陷在冲击瞬时就消耗了大量能 量的缘故。 概括起来,当受到子弹的对心侧向正冲击时,自由管的变 形历程、变形模态、局部破坏形式以及能量分配方式和自由梁 以及有支撑的圆柱壳有很大的不同。其主要影响因素有管的材 料性质、径厚比、长径比以及子弹和管的弹径比。当管的屈服 极限较低而强度极限较高、径厚比较小、长径比和弹径比较大 时,自由管的变形历程、变形模态以及局部破坏形式和自由梁 越接近;当管的屈服极限较高而强度极限相对较低、径厚比和 长径比较大、弹径比较小时,自由管的变形历程、变形模态、 局部破坏形式以及能量分配方式和有支撑的圆柱壳越接近。


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3 ;圆管圆周烫金机[N];中国包装报;2006年
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6 彭在美 刘建伟;方矩形钢管应用前景评判[N];世界金属导报;2006年
7 魏毅夏时洪;在虚拟中还原“真实”[N];计算机世界;2007年
8 北京信息与控制研究所 王正中;仿真学科的研究与思考[N];大众科技报;2007年
9 ;北京泰隆益达工贸有限公司[N];现代物流报;2007年
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