爆炸载荷特征参数对无限长圆柱壳弹性动态响应的影响

张鹏宙; 董奇; 杨沙

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爆炸载荷特征参数对无限长圆柱壳弹性动态响应的影响

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摘要

采用含有三角脉冲载荷和准静压载荷的爆炸载荷加载,利用单自由度模型对无限长圆柱壳体(即等效平面应变圆环)的弹性动态响应进行了力学分析,获得了径向位移响应解析解及准静压阶段弹性响应振幅的解析解.基于所得解析解,通过控制变量法分析了载荷压力及载荷分界点时刻(即三角脉冲载荷与准静压载荷作用的分界点时刻)对径向位移最大值、准静压阶段弹性响应振幅的影响规律,更加深入地研究了爆炸载荷对结构响应的影响.本文主要从准静压幅值与三角脉冲峰值的比值以及载荷分界点时刻两个主要特征参数人手,结合结构的呼吸振动频率来研究爆炸载荷对无限长圆柱壳弹性动态响应的影响.在研究中发现存在临界时刻:当载荷分界点时刻早于临界时刻时,径向位移最大值出现在准静压阶段;当载荷分界点时刻晚于临界时刻时,获得了便于直观判断径向位移达到最大值时所处载荷阶段的分区图.基于前述解析解的分析,还获得了不同影响因素导致的振幅变化的单调性分区图,便于判别载荷压力的变化所致的准静压阶段振幅的增减趋势.通过研究获得的爆炸压力载荷对结构响应的影响规律,可为爆炸容器设计以及结构防护基础研究提供参考.

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来源
《爆炸与冲击》 |2021年第6期|45-54|共10页
作者
张鹏宙; 董奇; 杨沙;
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作者单位

中国工程物理研究院化工材料研究所四川绵阳621999;

中国工程物理研究院化工材料研究所四川绵阳621999;

中国工程物理研究院化工材料研究所四川绵阳621999;

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正文语种 chi
中图分类爆炸波与物体的相互作用;设计、计算、制图;
关键词
爆炸容器; 爆炸载荷; 无限长圆柱壳; 动态响应; 分区图;

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