爆炸冲击荷载作用下简支圆板的动力响应分析

来源 :长安大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fang19902009
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虽然和平、发展、合作已经成为当今时代的潮流,但是国际恐怖主义已经给社会造成了很大的威胁,潜在的战争威胁依然存在。除此之外,在工业生产和人民的日常生活中各种结构和构件也经常受到爆炸冲击荷载的作用。所以研究爆炸冲击荷载作用下结构和构件的理论分析、安全设计、防护技术、动力响应以及受破坏的结构和构件对周围结构和生命体的影响等问题有着重要的意义。对于这些问题,很多国家已经进行了很多研究,但是还没有形成一个完整的体系。本文基于在爆炸冲击荷载作用下结构分析存在的问题,对简支圆板的动力响应进行了理论分析和数值模拟。首先应用塑性动力学的理论,采用统一强度理论以及对应的流动法则对考虑弯矩和膜力的共同影响下弹性地基上的简支圆板进行了理论分析。讨论了以弯矩为主要内力时简支圆板的塑性极限荷载,以及采用简化的倒三角形爆炸冲击荷载得到简支圆板的弯矩分布、加速度、速度、圆板的挠度响应等问题。以工程领域应用较广的混凝土材料为例进行了实例分析,得出了混凝土简支圆板的塑性极限荷载、位移响应。本文应用有限元软件ANSYS/LS-DYNA对钢筋混凝土简支圆板受爆炸冲击荷载作用时的动力响应进行有限元模拟,采用SOLID164实体单元进行建模,采用96号材料模型material-brittle-damage,和简化的指数爆炸冲击荷载,首先与理论分析进行比较,然后讨论不同的折合距离下钢筋混凝土的动力响应问题。得出了钢筋混凝土简支圆板在不同的折合距离下的塑性应变和位移响应。最后得出了钢筋混凝土简支圆板受爆炸冲击荷载作用时的设计安全距离。本文对受爆炸冲击荷载作用下的简支圆板的动力响应进行了理论分析和数值模拟,得到了一些结论和结果。为结构在爆炸冲击荷载作用下的分析提供了一些依据。
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