脉冲载荷作用下钢梁动力响应及反常行为的应变率效应

席丰; 张云

doi:10.11883/1001-1455(2012)01-0034-09

脉冲载荷作用下钢梁动力响应及反常行为的应变率效应

doi: 10.11883/1001-1455(2012)01-0034-09

席丰,
张云

1.
山东建筑大学土木工程学院,山东济南250101

基金项目:

国家自然科学基金项目(10872117)

山东省高校科技计划项目(J08LA06)

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出版历程
- 刊出日期: 2012-01-25

Theeffectsofstrainrateonthedynamicresponseandabnormalbehavior ofsteelbeamsunderpulseloading

XI Feng,
ZHANG Yun

1.
SchoolofCivilEngineering,ShandongJianzhuUniversity,Jinan250101,Shandong,China

Funds:

NationalNaturalScienceFoundationofChina(10872117)

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Corresponding author: XI Feng

摘要

摘要: 为了讨论率敏感材料软钢钢梁受矩形脉冲载荷作用下的动力响应问题,通过直接离散有限变形弹塑性连续体最小加速度原理中的Lee泛函得到基本控制方程,并将包含应变率的Cowper-Symonds方程嵌入应力-应变关系方程,使该计算模型计及材料的应变率效应,因而能够准确描述钢梁受爆炸和冲击载荷作用下的动力响应问题。该计算模型的有效性通过与通用有限元程序ABAQUS比较而得到了验证,并进一步与已有的刚塑性解做了对比。利用该计算模型进行数值计算,分析了均布和集中脉冲载荷作用下钢梁动力响应的应变率效应,结果发现对于钢梁存在新的异常行为响应模式,应变率导致异常区域偏移和扩大,已有的刚塑性解在一定载荷强度范围内不能准确预报钢梁的实际位移。
- 固体力学 /
- 反常动力行为 /
- 最小加速度原理 /
- 钢梁 /
- 新的响应模式 /
- 应变率效应
Abstract: Inordertobetterunderstandthedynamicbehaviorofratesensitivematerialandstructure, acomputationalmodelforthedynamicresponseanalysisofamildsteelbeamsubjectedtosquare pulseloadingispresented,whichisderivedthroughdiscretizingdirectlytheLeefunctionaltobeappliedintheminimumprincipleofaccelerationofelastic- plasticcontinuaatfinitedeformation.Since thestrainratedependentCowper-Symondsequationisintegratedintostress-strainrelationequations, theeffectsofstrainratecouldbetakenintoaccount,andthedynamicresponseofsteelbeamunder explosionandimpactloadcouldbepredictedaccurately.Thevalidityofthemodelisverifiedbysimulatedresultsfromthegeneral- purposefiniteelementprogram ABAQUSandfurthercomparedwith therigid-plasticsolutions.Basedonnumericalsimulationofthismodel,theeffectofstrainrateon dynamicresponseofsteelbeamunderuniformlydistributingandconcentratepulseloadsisdiscussed indetail.Thenumericalresultsshowthatthereisanovelresponsemodeofabnormalbehaviorofthe steelbeams,theabnormalwindowisshiftedandenlarged,andtheactualpermanentdeflectionof steelbeamcannotbepredictedbypreviousrigid-plasticmodelincertainrangeofloadmagnitude.
- solidmechanics /
- abnormalbehavior /
- minimumprincipleofacceleration /
- steelbeam /
- novelresponsemode /
- strainrate

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施引文献

期刊类型引用(4)

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2.	朱凌，田岚仁，李德聪，王佳月，张霄. 饱和冲量及其等效方法在舱室内爆炸中的应用. 中国舰船研究. 2021(02): 99-107 . 百度学术
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