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题名结构刚塑性动力解的弹性补偿
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作者
余同希
胡庆洁
朱凌
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机构
香港科技大学机械与航空航天工程系
武汉理工大学船海与能源动力工程学院
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出处
《爆炸与冲击》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期1-10,共10页
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基金
国家自然科学基金(12172265)
武汉理工大学特聘教授科研启动基金(471-40120163)。
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文摘
近年来,我国学者以膜力因子法和饱和分析方法相结合为理论工具,对梁、板等结构件在脉冲载荷作用下的塑性大变形行为作了全面深入的研究,为脉冲加载下结构的最终挠度提供了优于历史上各种刚塑性近似解的最佳刚塑性预测公式。然而,由于实际工程应用中金属结构弹塑性动力响应的复杂性和数值模拟的局限性,与考虑材料弹性效应的结果相比,刚塑性解对脉冲加载下结构所预测的最终挠度的误差有多大,是一个亟待解决的关键问题。对这个问题的首阶段研究成果厘清了材料弹性对脉冲加载下结构塑性动态大变形的影响,定量评估了由最佳刚塑性理论解与弹塑性数值模拟得到的最终挠度预测结果之间的差异。在此基础上,提出了补偿弹性效应的策略和方法,即:在已有的最佳刚塑性解预测的挠度基础上添加一个补偿项,将补偿项表达为脉冲载荷强度的效应与结构自身刚度的效应分离的变量函数,并尽量减少待定系数/指数的数量,以求表达式的简洁;根据这些原则在金属结构的主要工程应用领域内选定结构刚度和外载参数的变化范围,对固支梁和固支方板的案例实施拟合与补偿,最后得到了对梁和板增添补偿项后的简单而实用的最终挠度预测公式,其相对误差在3%的范围之内,很适合工程设计应用。文末列表给出了符号与公式的一览,并对梁和方板的结果作了综合和比较。
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关键词
结构塑性动力响应
脉冲载荷
固支梁和固支方板
弹性效应补偿
最终挠度的最佳预测
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Keywords
dynamic plastic response of structure
pulse-loading
fully-clamped beams and square plates
compensation for elastic effect
best prediction of final deflection
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分类号
O383
[理学—流体力学]
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