不同壁厚金属圆管撕裂卷曲破坏的实验与理论分析

对放在锥型底座上内径为54．4mm的7组不同壁厚A3无缝圆钢管进行了轴压作用下撕裂卷曲破坏的实验研究和理论分析，实验过程中记录了载荷一位移曲线和试件螺旋状残余变形模态；理论分析中认为耗散能主要由撕裂能，塑性弯曲变形能和摩擦能3部分构成；分析结果表明，圆管壁厚对撕裂能和塑性弯曲变形能在总能耗中所占比例的影响较明显，对摩擦能所占比例的影响甚微。     

动载作用下玻璃纤维增强复合材料管砂浆能量耗散分析

为了研究动载作用下玻璃纤维增强复合材料(glass fiber reinforced polymer, GFRP)管砂浆的能量耗散情况,通过应用分离式霍普金森压杆实验装置对4种不同壁厚的GFRP管砂浆试块进行动态劈裂拉伸试验,研究其在4种应变率下的能量耗散规律。结果表明,GFRP管砂浆试块的入射能、反射能均与应变率呈正相关,随着应变率的增大呈上升趋势,壁厚为3 mm和4 mm时,吸收能提升的幅度较大,壁厚为2 mm和5 mm时,吸收能提升的幅度较小。GFRP管砂浆试样的反射能、透射能、吸收能与入射能呈正相关。GFRP管砂浆试块透射能随GFRP相对壁厚的增加经历两个阶段的变化,透射能曲线先是线性增加后是增长趋于稳定保持不变。GFRP管砂浆试块耗能密度与入射能具有良好的线性关系,5 mm壁厚试块耗能密度最大但其增长幅度最小,3 mm和4 mm壁厚试块耗能密度增长幅度最大,2 mm试块耗能密度增长略高于5 mm试块。试件沿着加载轴线呈对称式破坏,应变率越大破坏程度越大,GFRP管壁厚越大破坏越明显。     

轴向冲击载荷作用下泡沫金属填充薄壁金属圆管吸能特性研究

对不同几何尺寸的泡沫铝填充薄壁金属圆管结构进行了轴向压缩数值模拟,研究其吸能性能,对比了各种几何参数对结构耐撞性能的不同影响,发现填充结构的尺寸对结构的耐撞性影响显著。研究结果显示,泡沫铝密度和薄壁圆管长度对填充结构吸能性有较大影响,而外筒尺寸对填充结构吸能性影响不大。     

冲击力作用下梁内应力波的初步实验研究

本文就集中冲击力作用下的聚碳酸酯简支梁模型,研究了梁内的应力波传播问题。文中推导了梁内一维应变平面波的波速公式,并与用多火花式动态光弹系统拍出的一组等色线图的结果进行了比较,二者基本吻合。又由逐渐趋于稳定的应力条纹图得出梁的最大冲击应力并做了相应的讨论。     

格构式钢柱在冲击作用下动态响应的有限元分析

格构式钢柱广泛应用于工业厂房排架柱或高大独立支柱,服役期间易受荷载的侧向冲击作用。基于Abaqus/Explict有限元软件对不同冲击能量和冲击位置下格构式钢柱的动态响应进行有限元分析。结果表明:悬臂试件在冲击位置较低时的冲击力时程曲线发展趋势与两端简支试件相似,变形破坏由剪切效应控制。随冲击作用位置的升高,试件的残余侧移增大,抗冲击承载力不断下降,变形破坏由弯曲效应控制;增大冲击能量,冲击力峰值和冲击力持时明显增加,并造成更大的残余变形。     

多轴向经编增强复合材料低速冲击下能量吸收特性的研究

从多轴向经编增强结构本身的特点出发，利用我们自己建立的一套落锤冲击试验装置，对玻璃纤维/DTY多轴向经编增强玻璃纤维/环氧树脂复合材料板进行了低速低能量的冲击试验研究。通过传感器技术及其相应的信号处理装置记录落锤冲击试验过程中速度随时间变化曲线，直接计算冲击动能和材料所吸收的冲击能量，通过数学处理得到各种冲击试样的能量吸收系数，对多轴向经编结构复合材料的冲击失效过程和影响能量吸收特性的因素进行试验研究和分析。     

塑性球壳在局部冲击载荷作用下的破坏分析

通过能量守恒,建立了弹体初速度与变形之间的关系,得到壳体受冲击后的残余窝陷半径和中心位移与弹体初速度之间关系的闭合近似解.采用数值模拟的方法研究了塑性球壳在圆柱形弹体撞击下变形的问题.对塑性球壳在冲击载荷作用下的变形进行了较详细的仿真研究.给出:①不同冲击速度下,球壳受撞击的最终变形模态结果;②窝陷半径、顶点位移、棱区宽度随弹体初始速度变化的关系.理论解、模拟结果与实验结果吻合较好.     

夹层曲板在均匀轴向压缩下的稳定性

研究四边简支具有不等厚度表层的３层夹层曲板在均匀轴向压缩下的稳定性问题。方法采用广义变分原理和布勃诺夫－伽辽金法。     

理想刚塑性圆柱壳在轴向冲击作用下的动态非轴对称屈曲

采用包含轴向坐标ｘ和环向坐标θ的屈曲模态,通过最估模态的分析得到了理想刚塑性圆柱壳在轴向冲击载荷作用下,发生轴对称的及多种非轴对称屈曲模态时的临界速度,并进一步了临界速度与径厚比的关系。     

外电场作用下BeO分子结构的研究

采用密度泛函理论,研究了聚变堆第一壁材料中的BeO分子在外电场中的结构,本文选用了B3LYP/6-311g方法优化,研究了外电场(-0.05～0.05a.u.)对BeO分子基态键长、能量、电荷分布、HOMO能级、LUMO能级、能隙及谐振频率的影响.结果表明,电场从-0.05a.u.变化到0.05a.u.时,BeO的能量...     

钢管撕裂卷曲变形的实验研究与理论分析

报导了钢管撕裂卷曲变形的冲击实验研究和理论分析。利用DHR-9401型落锤式冲击加载装置,对直径为54mm、壁厚为0.43~2.50mm的6组A3无缝钢管进行了轴向撞击实验研究。通过实验得到了钢管撕裂卷曲的变形模态和轴向冲击载荷作用下的冲击力—时程曲线。并对撕裂卷曲过程中单位时间内各种耗散能进行了理论分析,得到了单位时间内各部分能量占总能量的比值;给出了稳定变形阶段的冲击力表达式。理论计算结果与实验吻合较好。     

玻璃纤维砂浆管动态劈裂拉伸性能试验研究

为了研究壁厚对玻璃纤维砂浆管动态劈裂拉伸性能的影响,利用直径为74 mm的分离式霍普金森压杆系统开展玻璃纤维砂浆管动态冲击试验,通过改变冲击气压得到不同加载速率下的玻璃纤维砂浆管动态特性变化规律,同时设置壁厚为2、3、4、5 mm并进行该变量下的纵向分析.试验结果表明:在玻璃纤维管的约束下,动态应力-应变曲线出现双峰...     

冲击式采煤煤体冲击劈裂厚度的确定

根据动力学及断裂力学的有关理论,对煤体断裂准则及裂纹扩展速度进行了研究,确定了合理的冲劈厚度。     

含孔薄壁方管结构吸能的数值模拟研究

针对含孔薄壁方管的力学性能有较大差异的问题,对于不同结构的铝合金薄壁方管,分别进行轴向冲击载荷作用下的有限元数值模拟的动态力学行为研究. 比较了各种薄壁开孔结构的能量吸收性能,及其耐撞性的各种参数,如比吸能(SEA)及平均破坏力、峰值破坏力等. 研究结果表明,与无孔方管对比,开孔方管初始峰值载荷变化很小,但是其比吸能有不同程度的变化. 在本文研究的范围内,开孔位置为L₀=0.50L的4方孔方管吸能效果最好.     

冲击破煤理论中冲劈厚度的动力学分析

叙述了冲击破煤的动力学模型，在此基础上介绍了冲劈厚度动力学方面的合理确定，给冲劈厚度的合理确定提供了一种新的方法。     

钢管混凝土短柱轴向冲击动力特性的探讨

对16根钢管混凝土短柱进行了轴向冲击试验研究。通过试验证明:在冲击荷载作用下,钢管混凝土结构具有很高的承载能力和塑性变形能力,是一种理想的抗冲击结构材料。在试验的基础上利用有限元分析软件ANSYS模拟,通过模拟结果与试验结果的比较,得出了钢管混凝土短柱轴向冲击作用下的一些动力特性。     

Eccentricity Effects on the Crushing History and Energy Absorption of Metal Tubes Collapsed in Concertina Mode

The classical problem of a round metal tube collapsing in concertina mode when subjected to axial compressive loading has been reexamined both theoretically and experimentally. The model including an eccentricity factor proposed by Wierzbicki et al. and modified by Singace et al. has been taken one step further to obtain the real load-displacement history and to investigate eccentricity effects. The influence of the eccentricity parameter m on the mean crushing load was discussed according to the present analysis.Experiments were carried out to verify the eccentricity effects. The results show that experimental and theoretical load-displacement curves match perfectly, especially in terms of half wavelength. Unlike previous researchs, the results suggest that m is not a fixed value and may affect energy absorption.