冲击作用下夹层充液薄壁半球壳组合结构的动力响应

路国运; 秦斌; 张国权; 韩志军; 雷建平

doi:10.11883/1001-1455(2012)06-0561-07

冲击作用下夹层充液薄壁半球壳组合结构的动力响应

doi: 10.11883/1001-1455(2012)06-0561-07

1.
采用DHR9401作为加载工具对充液夹层构形的薄壁半球壳组合结构受质量块冲击的动力响应进
2.
行了实验研究。给出了冲击力和内压力时程曲线,结合实验变形过程的观察可以看出,冲击引起半球壳的动
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力响应可分为4个阶段:冲击点处的扁平化;壳面凹陷形成塑性铰并向外扩张;冲头对塑性棱区的压平以及弹
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性恢复。实验结果表明,双层充液球壳在受到载荷冲击时,由于液体作用使外壳受到的局部冲击转化成面载
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荷均匀加载在内壳上,使之具有更大的承载能力。采用夹层充液组合构形的半球壳组合结构的耐撞性有了很
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大的提高,在一定的冲击能量下,内部的球壳变形量很小,可以提供有效的安全防护空间。

基金项目:

国家自然科学基金项目(11072167)

山西省青年学术带头人支持计划

详细信息

通讯作者:
雷建平

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出版历程
- 刊出日期: 2012-11-25

Dynamicresponsesofliquid-filledthin-wall hemisphericalshellsunderimpact

1.
InstituteofApplied Mechanics,TaiyuanUniversityofTechnology,
2.
Taiyuan030024,Shanxi,China;
3.
AVICXi’anAircraftIndustry (Group)CompanyLtd.,
4.
Xi’an710089,Shaanxi,China

Funds:

NationalNaturalScienceFoundationofChina(11072167)

摘要

摘要: 采用DHR9401作为加载工具对充液夹层构形的薄壁半球壳组合结构受质量块冲击的动力响应进行了实验研究。给出了冲击力和内压力时程曲线,结合实验变形过程的观察可以看出,冲击引起半球壳的动力响应可分为4个阶段:冲击点处的扁平化;壳面凹陷形成塑性铰并向外扩张;冲头对塑性棱区的压平以及弹性恢复。实验结果表明,双层充液球壳在受到载荷冲击时,由于液体作用使外壳受到的局部冲击转化成面载荷均匀加载在内壳上,使之具有更大的承载能力。采用夹层充液组合构形的半球壳组合结构的耐撞性有了很大的提高,在一定的冲击能量下,内部的球壳变形量很小,可以提供有效的安全防护空间。
- 固体力学 /
- 动力响应 /
- 冲击 /
- 半球壳 /
- 充液
Abstract: Experimentswerecarriedouttostudythedynamicresponseoftheliquid-filledthin-wall hemisphericalshellunderimpactusingtheDHR9401drophammerastheloadingdevice.According totheconfigurationsofthehemisphericalshells,theexperimentaldevicewaselaboratelydesignedto achievetheidealsealforfillingliquid.Thetimehistoriesoftheimpactforceandtheinternalpressure wererecordedfordifferenthemisphericalshells.Fourdistinctdeformationmodesofthehemispherical shellsunderimpactwereobservedasfollows:(1)flatteningoftheupwardlyprotrudingpoints,(2) inwarddimplingwithplastichingesfollowedbyoutwardexpanding,(3)flatteningoftheplasticedge regions,and(4)elasticrecovering.Theexperimentalresultsshowthatdouble-wallliquid-filledhemisphericalshellshavebetterimpactresistancethanthesingle- wallhemisphericalshells,fortheliquid filledcanreducethedeformationoftheinternalshellbyturningpointimpactintoevensurfaceimpact undertheexperimentalimpactconditions.Sothedoubleor multi-layerliquid-filledhemispherical shellscanprovidesatisfyingprotectionunderacertainimpactloading.
- solidmechanics /
- dynamicresponse /
- impact /
- hemi-sphericalshell /
- liquid-filled