飞机碰撞混凝土靶的冲击载荷解析研究

发布时间：2017-08-26 10:25

  本文关键词：飞机碰撞混凝土靶的冲击载荷解析研究

  更多相关文章： 冲击载荷方程 破损区 修正因子 等效速度

【摘要】：冲击载荷方程是关于安全壳在飞机碰撞下分析研究工作的首要方面，逐渐的成为国内外研究的热点之一。大量的研究表明，传统的冲击载荷方程，由于在推导过程中采用了一些假设和忽略的条件，使得在冲击载荷方程中出现了一个不确定的修正因子。其中比较重要的忽略条件就是忽略掉了飞机在碰撞过程中，，在飞机完整部分与混凝土靶之间存在的破损区。而破损区的存在是如何通过修正因子来影响冲击载荷方程这一问题目前还没有比较合理的解释。因此本文通过应力波思想，解释了破损区的成型机理，建立了新的碰撞模型，对飞机碰撞静止和移动混凝土靶，分别给出该区间长度的表达式，并采用动量守恒原理，给出了修正因子的表达式，对带有破损区的冲击载荷方程进行修正。 考虑飞机碰撞过程中应力波的传播认为：飞机前端与靶碰撞时导致远大于飞机材料塑性屈服极限或屈曲应力极限，则将在飞机中回传一个双波结构，当前驱弹性波到达机尾后将反射一个回传的卸载波。当此卸载波与塑性波相遇时，导致塑性波卸载至破坏极限以下，从而形成了有限长度的破损区。得出的破损区长度表达式表明，该区长度与飞机瞬时碰撞速度和剩余长度有关，随着碰撞的结束，该区的长度最终减小到零。 基于前端破损区的概念和动量定理，分别得到了飞机碰撞静止靶和移动靶的冲击载荷公式修正因子的解析表达式。发现该修正因子在物理上可看作是飞机完整部分与破损部分界面两端质点速度差与飞机撞击速度之比。并且，引入飞机破损区等效质点速度分布函数，得出修正因子存在一定的取值范围。在一般情况下，修正因子不是常数，而是时间的函数。 通过分析可知，引入修正因子对冲击载荷方程的修正，正是由于具有速度分布的破损区的存在使得碰撞过程中，飞机整体的动量改变量将不同于传统的模型。即修正因子与破损区的等效速度分布相关。
【关键词】：冲击载荷方程 破损区 修正因子 等效速度
【学位授予单位】：北京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TL364.3
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-24
• 1.1 本文的研究背景10-11
• 1.2 国内外研究现状及发展趋势11-22
• 1.3 本文研究内容和目的22-24
• 第2章 RIERA 模型24-34
• 2.1 RIERA 理论基本假设浅析24-26
• 2.2 RIERA 碰撞理论26-29
• 2.3 控制方程29-34
• 第3章 带破损区的模型34-42
• 3.1 引言34-35
• 3.2 基本冲击载荷方程35
• 3.3 考虑破损区的模型35-40
• 3.3.1 飞机碰撞静止混凝土靶模型35-38
• 3.3.2 飞机碰撞移动混凝土靶模型38-40
• 3.4 本章小结40-42
• 第4章 冲击载荷特性理论分析42-58
• 4.1 引言42
• 4.2 飞机碰撞静止混凝土靶冲击载荷方程42-47
• 4.3 飞机碰撞移动混凝土靶冲击载荷方程47-52
• 4.4 结果分析52-56
• 4.5 本章小结56-58
• 结论58-60
• 参考文献60-64
• 攻读学位期间发表论文与研究成果清单64-66
• 致谢66

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 文鹤鸣;混凝土靶板冲击响应的经验公式[J];爆炸与冲击;2003年03期

2 李笑天,何树延;飞机撞击核反应堆安全壳的动力学分析[J];核动力工程;2004年05期

3 王远功;余爱萍;;飞机撞击核反应堆安全壳荷载-时间曲线的确定[J];核科学与工程;1991年03期

4 左家红;;秦山核电厂安全壳在飞机撞击下的非线性分析[J];核科学与工程;1992年01期

5 王远功;飞射物对钢筋砼板碰撞的局部损坏及其设计评价公式[J];核科学与工程;1994年03期

本文编号：741047