二维点阵夹芯悬臂梁承受端部冲击的动力响应分析

摘要

本文以二维点阵夹芯结构的悬臂梁为模型,研究悬臂梁端部在受到横向冲击时的位移响应。首先将夹芯结构进行等效化处理,得到由三层均匀材料复合而成的组合梁结构;对于低速冲击时的弹性响应问题,推导出该组合梁的轴向等效弹性模量然后求解端部冲击位移,对于高速冲击时的刚塑性响应问题,直接将Parkes理论应用于该组合梁结构即可得到端部冲击位移。为了验证弹性响应分析理论和刚塑性响应分析理论的可行性和准确性,本文选取了一个实例,用非线性有限元分析软件Abaqus模拟了它在不同冲击速度下的响应。结果表明,低速冲击问题的弹性分析理论误差小于50%,并且随着冲击速度的提高逐渐减小;高速冲击问题的刚塑性分析理论与实际结构的有限元模型预测的结果吻合的很好,并且误差同样随着冲击速度的提高逐渐减小。