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夹层梁低速冲击下的接触定律与结构响应
  • ISSN号:0459-1879
  • 期刊名称:《力学学报》
  • 时间:0
  • 分类:O347[理学—固体力学;理学—力学]
  • 作者机构:[1]西北工业大学工程力学系,西安710072, [2]大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室,大连116024
  • 相关基金:国家基础研究计划项目(2006CB601202)、西北工业大学基础研究基金、西北工业大学博士创新基金(GX200810)及大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室开放基金(GZ0802)资助.
中文摘要:

在考虑面板面内拉伸刚度等非线性因素的基础上,将夹层梁上面板视为弹塑性地基上的梁,由其平衡方程推导准静态压入接触定律.进而研究了底面固定于刚性平面的夹层梁的低速冲击响应,验证了所推导的准静态压入接触定律在低速冲击下依然足够精确.最后,用能量守恒模型,离散模型和连续模型分析了两端简支夹层梁的低速冲击响应以及接触持续时间.同时讨论了冲头与夹层梁质量比和初速度对结构响应以及分析模型适用性的影响.理论分析结果与数值模拟结果比较表明:推导的接触定律是准确有效的.给定初速度,质量比很小时,只有连续模型有效,而当质量比较大时3种模型均有效;给定质量,初速度较大时只有连续模型比较有效.连续模型预测的接触持续时间与初速度无关.

英文摘要:

The paper presented the contact law and structural response of sandwich beam subject to lowvelocity impact. Firstly, the upper face sheet of the sandwich beam is assumed as a beam supported on the elastic-plastic foundation. The quasi-static contact law is derived from the equilibrium equation of the beam associated with large deformation and axial tensile stiffness of the upper face sheet, and validated with the structure responses of the sandwich beam fixed on the rigid plate subject to low-velocity impact. Secondly, the structure responses of simply supported sandwich beam with low-velocity impact are investigated by energy- balance model, discrete model and complete model to obtain the impact duration, the history of contact force and the transverse deflection. In addition, the effects of the mass ratio and the initial velocity on the structural responses and the applicability of different models are investigated. The theoretical and numerical results demonstrate that the contact law proposed by present paper is efficient. All the models in the paper can be used to acquire the structural response when the mass ratio is large, and only the complete model can be accurately predict the response when the mass ratio is small or the initial velocity is large, and the impact duration predicted by complete model is not influenced by the initial velocity.

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期刊信息
  • 《力学学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国力学学会 中国科学院力学研究所
  • 主编:魏悦广
  • 地址:北京市海淀区北四环西路15号中科院力学所内《力学学报》
  • 邮编:100190
  • 邮箱:lxxb@cstam.org.cn
  • 电话:010-62536271
  • 国际标准刊号:ISSN:0459-1879
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2062/O3
  • 邮发代号:2-814
  • 获奖情况:
  • 1992年首届自然科技期刊一等奖,1996年国家自然科技期刊二等奖,2000年首届国家期刊奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国数学评论(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:13332