冲击作用下薄壁金属空心球压缩变形研究
发布时间:2018-01-03 18:45
本文关键词:冲击作用下薄壁金属空心球压缩变形研究 出处:《工程力学》2016年02期 论文类型:期刊论文
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【摘要】:金属空心球结构是一种新型的多孔金属材料,对单个金属空心球在冲击作用下的压缩力学性能研究是对整体结构压缩力学性能研究的基础。该文研究了单个球壳冲击压缩特性,得到了单个金属空心球在冲击作用下的名义应力-应变曲线并与实验结果进行了对比验证,同时研究了径厚比和冲击速度对变形过程的影响。结果表明:名义应力-应变曲线和变形模态图显示其变形失效过程可分成六个阶段:局部压平、轴对称凹陷、多边形形成、内表面相互作用、侧壁失效以及密实阶段;径厚比越大,金属空心球越容易形成非对称的多边形形式,且在内表面相互作用阶段,上部壳体发生逆向翻转,侧壁发生了屈曲失效;径厚比较小时,在内表面相互作用阶段,下部壳体发生逆向翻转,侧壁发生了弯曲失效;冲击速度越大,底端壳开始发生凹陷的时间越早,空心球产生的不对称度越大。
[Abstract]:Metal hollow sphere structure is a new porous metal material. The research on the compressive mechanical properties of a single hollow sphere under impact is the basis of the study on the compressive mechanical properties of the whole structure. In this paper, the impact compression characteristics of a single spherical shell are studied. The nominal stress-strain curves of a single hollow sphere under impact are obtained and compared with the experimental results. The effect of diameter to thickness ratio and impact velocity on the deformation process is also studied. The results show that the nominal stress-strain curve and deformation mode diagram show that the deformation failure process can be divided into six stages: local flattening and axisymmetric depression. Polygon formation, internal surface interaction, side wall failure and compaction stage; The larger the ratio of diameter to thickness, the easier the metal hollow sphere to form an asymmetric polygon form, and in the stage of internal surface interaction, the upper shell is reversed and the lateral wall buckles. When the diameter thickness is small, the inner surface interaction stage, the lower shell reverse flip, the side wall has the bending failure; The larger the impact velocity is, the earlier the bottom shell begins to sag and the greater the asymmetry of hollow spheres is.
【作者单位】: 太原理工大学应用力学与生物医学工程研究所;
【基金】:国家自然科学基金项目(11372209) 山西省归国留学及择优项目(2013-044)
【分类号】:O341
【正文快照】: 超轻多孔金属材料是一种新型材料,兼具功能和结构双重作用,具有质轻、高强韧、耐撞击、高比强度、高比刚度、吸声降噪、高效散热隔热等优点,在交通运输、海洋采油、航天航空、生物医疗、建筑等领域有着重要的意义和广泛的应用[1]。由相同的金属空心球按一定的组合形式复合或者
【参考文献】
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1 路国运;管文博;杨会伟;韩志军;雷建平;;半球壳准静态压缩下的变形行为研究[J];高压物理学报;2014年02期
【共引文献】
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1 张威;薄壁球壳结构的动力学行为与优化设计[D];太原理工大学;2015年
【二级参考文献】
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2 宁建国;弹塑性球形薄壳在冲击载荷作用下的动力分析[J];固体力学学报;1998年04期
3 马春生;杜汇良;张金换;黄世霖;;薄壁扁球壳在撞击载荷下的动态响应和吸能特性研究[J];振动与冲击;2007年01期
【相似文献】
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,本文编号:1375146
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