基础激励下Timoshenko梁冲击失效准则设计方法

摘要

给出了基础激励下Timoshenko梁冲击失效准则设计方法,建立了基于Timoshenko梁的冲击动力学模型.通过求解系统运动方程并结合边界条件,给出了系统固有频率方程,给出了固有振型的计算方法.为了克服基础激励下冲击响应求解的困难,对Timoshenko梁的位移响应进行了假设,求解了系统的线位移和角位移冲击响应,进而得到了任意截面的内力,以及截面的最大von Mi⁃ses等效应力,基于von Mises屈服准则,给出了分别采用位移、速度和加速度确定失效准则的方法.典型算例的冲击响应计算结果表明,在20~5000 Hz频率范围内,算例中的Timoshenko梁存在3种失效模式,分别是根部、中部附近和末端发生屈服破坏.针对每种失效模式,分别给出了以最大可用位移幅值、速度幅值和加速度幅值表示的冲击失效准则.