爆炸载荷作用下仿玉莲脉络加筋板的动态响应分析

摘要

为提高薄壁圆板的抗爆性能,以荷叶脉络为生物原型设计出一种具有叶脉分枝结构特征的仿生加筋板.基于非线性动力学软件Abaqus对爆炸载荷作用下仿生加筋板的动态响应进行研究,建立仿生加筋板的数值仿真模型,并与实验结果对比验证仿真模型可行性.进一步以仿生加筋板最终挠度为抗爆性能评价指标,分析仿荷叶脉络加筋板在爆炸冲击作用下的变形机理和吸能特性,与传统加筋板的对比分析表明引入叶脉分支特性能够加强其抗爆性能.计算结果表明:主干数目(N)、内圈和外圈半径之比(γ)、分支与主干厚度之比(α)、比距离(Z)等参数对仿生加筋板动力响应有着重要影响;α等于0.5或1时,γ=0.2的仿生加筋板有着更好的抗爆性.研究结果将有助于设计具有较好抗爆性能的新型薄壁结构.