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爆炸荷载下不同壁厚圆柱壳动力学行为的研究
  • ISSN号:1000-5773
  • 期刊名称:高压物理学报
  • 时间:2014.10.15
  • 页码:525-532
  • 分类:O383[理学—流体力学;理学—力学] E932.2[兵器科学与技术—火炮、自动武器与弹药工程;军事—军事装备学]
  • 作者机构:[1]南京理工大学化工学院,江苏南京210094, [2]中国人民解放军理工大学,江苏南京210007
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(11102233)
  • 相关项目:常规爆炸地冲击荷载下土中充液压力圆柱壳动力屈曲研究
中文摘要:

对爆炸荷载下圆柱壳的动力学行为进行了实验研究及数值模拟。将外径均为100mm的3种壁厚的Q235钢质圆柱壳置于由TNT药柱产生的爆炸场中进行冲击实验,系统分析了在不同装药高度及壳壁厚度参数条件下圆柱壳的冲击变形模式,即迎爆面局部凹陷变形模式(ModeⅠ)、迎爆面局部凹陷与壳整体弯曲变形耦合模式(ModeⅡ)、整体变形失效模式(ModeⅢ)及局部穿透与整体变形失效耦合模式(ModeⅣ)。采用LS-DYNA有限元程序及Lagrangian-Eulerian流固耦合算法,对圆柱壳的非线性动力响应过程进行了数值模拟,分析了圆柱壳的变形历程及最终残余变形的情况,计算结果与实验现象吻合较好。研究结论可为圆柱壳结构爆炸破坏分级及抗爆技术设计提供科学依据。

英文摘要:

Experimental and numerical simulation researches were presented on dynamical behaviors of cylindrical shell structure affected by lateral explo;sion loading. Impact experiments of explosion loading caused by cylindrical TNT charge on the Q235 steel cylindrical shells with different wall- thicknesses were carried out. The deformation modes of cylindrical shells were analyzed under explo- sion conditions with different charges and stuctures. These deformation modes include local dent mode (Mode Ⅰ ) ,coupling of local dent and whole bending mode (Mode Ⅱ ) ,whole strcture collapse mode (Mode Ⅲ) and coupling of local perforation and whole strcture collapse mode (Mode Ⅳ). By means of the finite element computer code LS-DYNA, the nonlinear dynamic response process of the cylindrical shells subjected to explosion loading were numerically simulated with Lagrangian-Eulerian coupling method. The deformation process of the cylindrical shells and the final modes were described. The numerical simulation results are in good agreement with experimental data. The results provide a ref- erence for the classification of explosion damage and the design of explosion-resisting structures.

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期刊信息
  • 《高压物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:四川省科学技术协会
  • 主办单位:中国物理学会 高压物理专业委员会 四川省物理学会
  • 主编:邹广田
  • 地址:四川省绵阳市919信箱110分箱
  • 邮编:621999
  • 邮箱:gaoya@caep.cn
  • 电话:0816-2490042
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-5773
  • 国内统一刊号:ISSN:51-1147/O4
  • 邮发代号:62-132
  • 获奖情况:
  • 中国物理类核心期刊,EI、CI收录期刊,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:3617