重复爆炸载荷作用下薄壁方管动力响应研究

发布时间：2023-03-26 12:29

　　薄壁方管作为一种典型工程构件,在建筑、海洋、航天等领域应用广泛,其结构面临遭受重复爆炸的风险,开展薄壁方管在重复爆炸载荷作用下的动力响应研究具有重要现实意义。采用实验与数值模拟相结合的方法,对比分析了薄壁方管在单次和重复爆炸载荷作用下的动力响应。将壁厚4 mm、横截面边长100 mm的薄壁方管置于爆炸场中进行冲击实验,并利用非线性动力有限元程序LS-DYNA完全重启动功能及流体与固体耦合算法,对薄壁方管在单次爆炸和重复爆炸载荷下的非线性动力响应过程进行三维数值模拟;描述了方管在不同爆炸次数下的动力响应及损伤变形,给出了一种通过损伤因子反映爆炸载荷作用后材料损伤劣化的数值计算方法。研究结果表明:方管在重复爆炸作用下的变形会产生损伤积累;相同爆炸载荷作用下已变形损伤的方管相对无损方管其有效应变增量更大,在迎爆点周围区域、侧边以及塑性铰位置,前者有效应变增量达到了后者的2. 47～3. 88倍,容易引起方管更严重的毁伤;两侧边是方管较脆弱的区域,极易因应力集中产生较大的塑性应变,需要特别加强防护。

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【文章目录】：
0 引言
1 实验研究
    1.1 实验设置
    1.2 实验结果
2 数值模拟
    2.1 数值计算模型
    2.2 材料模型及参数
    2.3 重复爆炸数值模拟方法
3 数值计算结果及分析
    3.1 实验与数值模拟结果对比
    3.2 单次爆炸作用下方管动力响应分析
    3.3 重复爆炸作用下方管动力响应分析
    3.4 单次爆炸和重复爆炸对比分析
4 结论



本文编号：3770957