变截面简支梁受刚性质量块多次撞击的动力响应

摘要

多次弹塑性撞击涉及到材料的动态力学性能、弹塑性应力波传播和结构塑性动力响应，是一种复杂的力学现象。航空、航天、机械和交通领域中得到日益广泛应用的变截面结构，在多次弹塑性撞击下的动力响应成为各领域的关注点。 本文应用修改弹性地基Winkler模型模拟了刚性质量块与变截面弹塑性简支梁的局部接触，推导局部接触区弹塑性加载和弹性卸载下的撞击力和压下量的关系，空间离散弹塑性简支梁，得到离散后的简支梁动力学方程，并结合刚性质量块的动力学方程，采用时间差分法求解，得到刚性质量块多次撞击变截面简支梁的动力学响应。通过研究横截面宽度或高度沿简支梁轴向变化时简支梁的动力响应可知，横截面宽度或高度的变化，不仅影响多次撞击力的幅值，还影响到撞击簇的起止时间和持续时间。同时，横截面宽度和高度的变化对简支梁上弯矩分布、挠度分布、刚性质量块的位移和速度都产生了明显的影响。另外，轴向上同一位置处，横截面面积相等而形状不同的梁，其弯矩分布、挠度分布、刚性质量块的位移和速度均产生了较明显的变化。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1工程背景和意义

1.2国内外发展概况及研究现状

1.2.1撞击问题的研究

1.2.2应力波理论

1.2.3梁的横向撞击问题的研究现状

1.2.4多次弹塑性撞击现象的研究

1.3本文研究的主要内容

2质量块对变宽度横截面弹塑性简支梁的多次撞击研究

2.1引言

2.2质量块撞击变宽度横截面弹塑性简支梁模型

2.3基本控制方程及其求解方法

2.3.1基本控制方程

2.3.2离散形式的控制方程与求解

2.3.3弹塑性数值计算结果

2.4本章小结

3质量块对变高度横截面弹塑性简支梁的多次撞击研究

3.1引言

3.2质量块撞击变高度横截面弹塑性简支梁模型

3.3基本控制方程及其求解方法

3.3.1基本控制方程

3.3.2离散形式的控制方程与求解

3.3.3弹塑性数值计算结果

3.4本章小结

4相同截面积的变宽度和变高度简支梁受刚性质量块多次弹塑性撞击行为的比较

4.1引言

4.2刚性质量块撞击弹塑性简支梁模型

4.3弹塑性数值计算结果

4.4本章小结

5结论与展望

5.1结论

5.2展望

致谢

参考文献