低速冲击下C型冷弯薄壁钢构件动力响应分析

为了研究C型冷弯薄壁钢构件在横向冲击荷载作用下的动力性能,本文选用两组共12个冷弯薄壁槽钢梁构件进行冲击试验,并将试验构件的变形模式和试验测得的位移极值与ANSYS/LS-DYNA有限元模拟所得的结果进行对比分析,结果表明：两者的构件变形模式相似,位移极值差值均在8.0%以内,表明ANSYS/LS-DYNA有限元模型能够准确有效的模拟该构件的动力响应结果。采用该数值模型依次分析了不同冲击参数（密度、速度和角度）对C型冷弯薄壁槽钢梁构件的变形模式和动力性能的影响。结果表明：当冲击物密度在2000-8000kg/m3内以2000 kg/m3的增量增大时,构件冲击力最大增加25.5%,竖向位移最大值为20.30mm,应变能稳定值所占峰值的比例基本保持在60.0%左右;当冲击物速度在3-9m/s内以3m/s的增量增大时,构件冲击力最大增幅为79.1%,竖向位移最大值为26.78mm,应变能稳定值所占峰值的比例基本保持在60.0%左右;当冲击物冲击角度由30°增加到90°,构件冲击力最大增幅为41.4%,竖向位移最大值为20.09mm,应变能稳定值所占峰值的比例在60.0%-70.0%之间。因此,冲击物密度、速度与冲击角度的改变,对构件的变形和破坏程度均有影响,但冲击速度的改变对构件变形程度的影响最为显著。     

冲击荷载下焊接空心球节点的动力响应研究

为研究冲击荷载下节点刚度和冲击速度对焊接球节点动力响应的影响,对缩尺节点试件进行不同高度下的冲击试验;采用ANSYS/LS-DYNA软件中的Shell163壳单元模拟焊接球和杆件,采用Solid164实体单元模拟冲击物,建立焊接空心球节点精细化有限元模型.将试验结果和有限元分析结果进行对比,验证有限元模型的有效性.通过改变钢球冲击高度、球节点壁厚和直径,从节点的动应力、动应变、动位移、冲击力以及冲击能量5个方面,对焊接球节点开展动力响应分析.研究结果表明:动力响应随冲击能量的增加而增大;增加焊接球直径相当于削弱了节点的刚度,但削弱幅度不大;增加焊接球壁厚对于提升节点的抗冲击性能有一定作用.