爆炸载荷下薄板异常动力响应模式及载荷特征影响研究

薄板在爆炸冲击载荷作用下的动力行为复杂,具有大变形、瞬时性、高度非线性等特点.当冲击波冲量较小时,薄板容易发生异常动力响应.然而,爆炸冲击波特征对薄板异常动力响应的影响尚不明晰.为此,本文采用经实验数据验证的自主开发爆炸载荷模型,首先成功地模拟了方形薄板的反直观异常动力响应;然后通过数值仿真研究了冲击波负压描述方法、正...     

冲击载荷识别的瞬态统计能量分析方法

提出了一种基于瞬态统计能量分析理论的冲击载荷识别新方法。利用该方法,首先由系统能量平衡方程确定冲击载荷的作用位置及相应的输入能量,在常值假设条件下根据识别的输入能量反演得到冲击载荷的幅值谱,在此基础上,对于给定的冲击载荷时域波形形式,提出一种参数拟合方法用于最终重建冲击载荷的时间历程。通过一个两板耦合结构系统的冲击载荷识别对识别方法进行了实验验证研究。结果表明冲击载荷识别的瞬态统计能量分析法能够准确地识别冲击载荷的作用位置和输入能量,在冲击波形已知的假设条件下可以较为准确地重建冲击载荷的时间历程,从而为实际工程中的冲击载荷识别提供了一条可行途径。     

变质量弹性梁结构动力学特性

以变质量弹性梁结构为力学模型,利用模态叠加法推导系统的运动方程,分析质量变化引起的非结构阻尼对系统振动的影响,使用自适应Newmark法求解系统的振动响应。设计变质量-弹性梁结构动力学测试试验,通过控制液体的流入流出实现系统质量的变化。采用时频分析技术处理时变系统的非平稳响应信号,在时频域上更全面得到了系统的振动特性。数值仿真和试验结果一致,说明建模以及试验设计的有效性。研究表明:系统质量减小会引起一个非结构负阻尼,对系统的振动影响非常显著,在机械臂等高精度结构设计时,不能忽略该非结构阻尼对系统振动特性的影响。     

周边固支效应靶薄板冲击响应的稳健性分析

为分析周边固支效应靶的变形稳健性,结合薄板冲击响应模型,建立薄板变形稳健性的表征方法和极限状态函数,提出了一种基于Monte-Carlo法的薄板变形稳健性分析方法,并探讨抽样次数、载荷参量、几何参量和材料参量对变形稳健性及灵敏度的影响。结果表明：当抽样次数大于30万次时,薄板变形稳健性结果趋于稳定,说明其非线性较强;薄板变形稳健性随半径厚度比、厚度的增大而降低;薄板半径标准差的灵敏度最大,是薄板变形稳健性的主控参量。研究结果为周边固支效应靶的设计与压力测量应用提供了参考。