结构的塑性大变形和冲击结构力学

由近海工程、核能工程和交通工程中提出了许多结构塑性大变形和结构在冲击作用下的动力响应的问题.本文给出了一些典型例子及其力学模型.描述了能量吸收装置、复合材料结构元件、多孔材料及其他非金属材料研究的重要性.也提到了相关的理论课题.     

结构的塑性动力响应(一)

在通常的弹性力学和塑性力学中,讨论的都是准静态的问题。在这些问题中变形进行得很慢,变形随时间变化的过程可以不计,惯性力与外载相比也可以忽略不计,因而可以按平衡问题来分析。如果外加载荷变化得很快,变形也将有很快的变化,这时就需要处理弹塑性体的动力学问题。     

核电站中管道甩动问题的分析计算方法

一、引言 在设计核电站时,必须考虑到输送高压、高温和高速流体的管道,万一发生破裂可能造成的后果和必须采取的防护措施。这种管道一旦发生破裂,泄漏的高能量流体将对管道施加很大的横向力,使管道产生高速运动,即管道甩动(pipe whip)。这种高速运动的管道可能会对周围结构造成严重破坏,因而引起世界上各主要发展核电站国家的重视,并开展了大量的研究工作。     

端部受冲击作用的悬臂曲梁的实验研究

本文报导了具有不同端部质量的90°圆弧悬臂梁端部受冲击载荷的实验结果.实验中观察到梁在撞击后程短时间内有塑性区段从端部附近移向根部,梁变形达最大后有明显的反向甩动.变形后梁上各点曲率改变量在梁中部附近有极大值,在根部达最大值.实验结果与理想刚塑性模型的计算结果进行了比较.     

利用金属塑性变形原理的碰撞能量吸收装置

1.引言在现代世界上,各种车辆、船舶、飞行器的数量越来越多,速度越来越快,碰撞事故也随之日益增加,每年都要造成严重的生命和财产损失。因此,近20多年来,碰撞问题已引起许多国家的严重关注。解决这个问题的主要途径,是研究与提高各种车辆、船舶、飞行器结构的耐撞性(structural crashworthiness),参见[1—4]。同时,在某些特定的工况(例如飞行器的紧急着陆,核电站和高速公路旁重要设施的防护等等)下,已有结构难以满足吸      

An analysis of the large deflection of an elastic-plastic cantilever subjected to an inclined concentrated force

Based on the Plastica theory(see ref.[12]),the large deflection of an elastic-perfectlyplastic cantilever subjected to an inclined concentrated force at its tip,before the unloadingin the plastic region occurs,is analyzed in this paper.The emphasis of the analysis is put onthe effects of the angle of inclination of the concentrated force upon the deformed shape,theload-deflection relationship and the length of the plastic region.Both analytical andcomputed results are given.     

拓扑互锁结构研究现状及展望

拓扑互锁是一种新兴的结构设计理念,因特别的构成和连接方式,具有较优的力学性能,包括杰出的结构韧性、抗裂纹延展及抗局部破坏能力、较好的能量吸收能力等,近年来在众多领域内引起广泛关注。很多学者对此展开多方面的创新研究,取得了很大进展。首先在性能特征方面,目前关于拓扑互锁材料在准静态变形过程中的力学性能的分析研究已经较为全面,结构动态响应的分析也已有所开展;基于力学性能的研究,材料结构优化是近年研究的一个重点、正在系统化地完善之中;在工程应用方面,拓扑互锁结构在工程防护、航天材料、建筑设计、新型材料等一些领域都有应用研究,而且近年呈现出多元化、新颖有趣的趋势。本研究从拓扑互锁结构的优势特点、结构类型和应用等几个方面介绍近年来拓扑互锁结构国内外研究的进展及现状;在分析研究现状的基础上,也对拓扑互锁结构的未来发展趋势及可能拓展的工程应用进行了展望。     

强脉冲载荷作用下结构塑性大变形的最大挠度直接预测

经过多年的研究,由中国学者提出和研发的膜力因子法和饱和分析方法已被证明是分析和预测冲击、爆炸等强动载荷作用下梁、板等结构件的塑性大变形行为的有力工具.在这两套理论工具相结合所获得的一系列最新成果的基础上,文章提出一种对梁和板在强脉冲作用下的最大挠度的直接预测方法.考虑了膜力和弯矩相互作用的准确屈服条件,同时假定位移场近似地按照与准静态破损机构相似的模态发生变化,该方法直接从膜力因子的表达式出发,依据外载作的功与塑性耗散相等的能量条件,只需要求解初等方程就可以简单明晰地得到梁和板在矩形脉冲作用下的最大挠度,极大地简化了数学推导.与同时考虑准确屈服条件和瞬态响应阶段的完全解以及具有上下界的模态解相比,这一方法能够同样准确但更简单地计入膜力对结构大变形承载能力的效应,为工程设计提供比完全解更简明、比模态解更精准的梁和板最大塑性变形的估算公式;再同改进的脉冲等效技术相结合,这种直接预测方法有望进一步拓展到更复杂的结构件,获得广泛的工程应用.     

弹塑性波的研究现状与趋势

本文系统总结了弹塑性波理论的研究现状,并介绍了当前在弹塑性波理论和相关的工程领域中的重要课题。分析并指出了今后弹塑性波问题的研究趋势。     

新概念的诞生是学科发展的里程碑

<正>我们现在处于一个大力提倡创新的时代。乍一看,创新似乎是同忆旧相矛盾的,其实科学技术进步的历史恰恰正是一部创新史,所以回顾科学发展史可以给当今的创新提供许多重要的启示。1997年,为了迎接世纪之交,国际理论与应用力学联合会(IUTAM)执行局提议邀请该联合会当时的大会委员会成员及卸任的历届主席各自提名20