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非线性弹性大变形材料梁的抗爆特性
  • ISSN号:1001-1455
  • 期刊名称:《爆炸与冲击》
  • 时间:0
  • 分类:O382.2[理学—流体力学;理学—力学] TJ91[兵器科学与技术—武器系统与运用工程]
  • 作者机构:[1]解放军理工大学工程兵工程学院,江苏南京210007
  • 相关基金:基金项目:国家自然科学基金项目(50525825,50638030);国家科技支撑计划基金项目(2006BAJ13B02)
中文摘要:

从理论上探讨了非线性弹性大变形材料应用于抗爆结构的可行性。为此,基于等效结构体系的分析原理,将两端固定铰支梁的横向和纵向位移表示为三角级数形式,应用第二类Lagrange方程建立了非线性大变形材料梁的非线性分析方法,并且用ABAQUS有限元软件中的超弹性材料模型验证了所提出的方法的有效性。对典型的爆炸荷载作用下非线性弹性大变形材料梁的抗爆特性进行了分析,讨论了动力放大系数和材料性质及动荷载之间的关系。结果表明;与线弹性小变形材料相比,非线性弹性大变形材料具有优良的抗爆特性,结构的抗爆能力随结构变形的增大而显著提高。

英文摘要:

Materials such as steel and reinforced concrete are frequently used in blast-resistant structures. However, analytical procedures for those structures are limited to elastic or elastic-plastic small deformations. This paper aims to discuss the feasibility of the application of nonlinear elastic large deformation materials to blast-resistant structures theoretically. Based on the principle of the equivalent structural system and the representation of the transverse and longitudinal displacements of the beam supported with immovable pinned ends by triangular series, a simplified nonlinear analytical method is derived for the beam consisting of nonlinear elastic large deformation materials by Lagrange's equations of the second kind. The effectiveness of the proposed analytical method is verified by ABAQUS finite element code, in which the nonlinear elastic large deformation materials are simulated by the hyperelastic model. The blast-resistant properties of the beams consisting of the nonlinear elastic material subjected to the typical blast loads are analyzed, and the discussions about the relationships among the dynamic magnification factor, material property, and the blast load are given. The analytical results show that the blast resistance of the beam consisting of nonlinear elastic large deformation materials is much better than that of the beam consisting of linear elastic small deformation materials, and the structural blast-resistance increases greatly with the increasing of the structural deformation.

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期刊信息
  • 《爆炸与冲击》
  • 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:中国力学学会 四川省力学学会 中物院流体物理研究所
  • 主编:刘仓理
  • 地址:四川省绵阳市919信箱110分箱
  • 邮编:621999
  • 邮箱:bzycj@caep.ac.cn
  • 电话:0816-2486197
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-1455
  • 国内统一刊号:ISSN:51-1148/O3
  • 邮发代号:62-131
  • 获奖情况:
  • 力学类、武器工业类核心期刊,《EI》、《CA》收录的科技期刊
  • 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,美国工程索引,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:9112