【摘 要】
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焊接结构在承受诸如爆炸、撞击等冲击载荷下的力学性能研究对于工程应用设计有重要的意义。本文利用改进的SHTB试验设备，对316L和304不锈钢焊接结构的动态力学性能进行了实验研究，应变率范围103s-1左右、温度25℃～500℃。同时，利用LS-DYNA建立了一种新型的SHTB动态拉伸试验数值模型研究不均匀材料在冲击载荷作用下的变形机制。研究表明，随着应变率的升高，结构件的屈服强度和抗拉强度具有升高
【机 构】
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中国科学院力学研究所水动力学与海洋工程重点实验室 北京 100080 中国科学院力学研究所激光与先
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焊接结构在承受诸如爆炸、撞击等冲击载荷下的力学性能研究对于工程应用设计有重要的意义。本文利用改进的SHTB试验设备，对316L和304不锈钢焊接结构的动态力学性能进行了实验研究，应变率范围103s-1左右、温度25℃～500℃。同时，利用LS-DYNA建立了一种新型的SHTB动态拉伸试验数值模型研究不均匀材料在冲击载荷作用下的变形机制。研究表明，随着应变率的升高，结构件的屈服强度和抗拉强度具有升高趋势；随着温度的升高，结构件的屈服强度和抗拉强度具有下降趋势，温度对结构件塑性流动应力的影响更加明显。不同焊接参数下焊接接头对应变率的响应不一致。数值模型发现了在应力波加载初始阶段由于结构效应及材料阻抗不匹配引起的应力不平衡现象。
其他文献
介绍了在"闪光二号"脉冲电子束加速器上采用PVDF压电传感技术测量有防护层保护下硬铝中的电子束热激波传播情况。实验得出：（1）在能注量为260～330J/cm2范围内，在防护层覆盖下，对8mm厚的硬铝材料，热激波峰值为108～214MPa；（2）在能注量为170J/cm2时，8mm厚的硬铝处的热激波强度为68MPa，是无防护层条件下热激波强度的七分之一左右。采用一维应变弹塑性流体动力学模型，对硬铝
为了模拟低速发射，实现不同发射管发射多种毁伤元、形成毁伤元慢速扩张的威力场，设计了一套小药量装药驱动毁伤元试验装置。理论计算获得了一定条件下毁伤元出口初速和压力室内压力变化关系曲线。通过对比试验研究了电点火方式和爆炸点火方式的响应时间，并得到了黑火药、烟火剂和双基药可以作为气体发生剂产生压力，经过压力调节后驱动毁伤元低速飞出发射管，获得了利用爆炸点火方式及合适的气体发生剂可以达到所需要的低初速预期
本文针对某玻璃钢舱段模型在采用ADAA方法开展抗水下非接触爆炸强度评估时，T型板板接头结构形式复杂，对接头建立整体力学模型进行模拟比较困难的问难，分析出爆炸载荷从外板通过T型板板接头传递到舱壁板的主要因素，忽略次要因素，从而将复杂的接头力学传递特征等效为简单的梁模型，采用这种等效方式进行建模分析，接头横舱壁连接端上的试验应变与计算结果比对表明：横舱壁上计算应变与试验应变曲线吻合较好，舱壁结构上由于
为实现对大尺寸混凝土试件的动态加载，文中将数值模拟与实验两种手段有效结合，完成了对爆炸驱动锥形飞片的初步研究工作，一方面，利用数值模拟对不同主药柱高度和不同飞片规格下的飞片速度和变形进行了研究，给出了飞片在特定位置的平面度；另一方面，结合数值模拟结果，完成了对三种规格飞片的平面度实验测试，得到了有效的实验数据。研究结果表明：当主药柱高度为85mm时，NO.1规格所对应飞片的平面度较好；当飞片规格为
深井软岩具有独特的力学特性，受到动态载荷更为突出，其动态力学性能对于工程加固及稳定性具有重要意义。利用分离式霍布金森实验系统对泥岩、砂质泥岩和细砂岩等三种典型软岩进行单轴动态压缩实验。实验结果表明，软岩的加载波形曲线中入射波的形状比较稳定，反射波与透射波的形状与岩石试样的孔隙率密切相关；随着应变率的增加，碎块尺度显著减小，碎块数量明显增加，表现出较强的应变率相关性；软岩动态变形、初始弹性模量、峰值
为了揭示泡沫复合材料的抗侵彻性能，利用CSS4410电子万能试验机和Dynatup9250落锤试验机，在冲击速度从0.02mm/s到6m/s，侵彻头面积从706.5mm2到12100mm2下，以及材料相对密度从0.25(ρ/ρs=为泡沫复合材料的密度，ρs为基体材料的密度）到0.40时的泡沫复合材料的力学响应，减加速度特性，破坏形式及机理进行了系统研究。结果表明：泡沫复合材料抗侵彻阻力随冲击速度和
分别对木材顺纹、横纹径向、横纹弦向垂直于被保护体的包装箱结构正、30°斜冲击行为进行数值模拟，结果表明木材能通过自身塑性变形和破坏耗散能量，实现对被保护体的缓冲作用。云杉木材沿顺纹、横纹径向和弦向具有不同压缩缓冲性能，在变形一定情况下，沿具有较高平台应力顺纹方向加载吸收的能量最大，而沿径向和弦向加载吸收的能量基本相等；在耗能一定情况下，顺纹方向加载产生的变形最小，沿径向和弦向加载产生的变形最大。数
为研究多层复合结构在超高速撞击下的抗侵彻性能，文中采用AUTODYN非线性有限元软件对多层复合结构的超高速撞击破坏进行了数值模拟，并利用电炮驱动技术设计了验证试验，模拟结果与试验结果吻合较好。在此基础上模拟研究了夹层复合材料在相同失效应变能条件下，弹性模量对结构抗侵彻性能的影响。研究表明总厚度相同时，复合结构的抗侵彻性能随层数的增多而增强；以夹层复合材料具有相同的失效应变能为约束条件时，结构的抗侵
分析了非均质含能材料冲击作用下形成热点模型的研究现状，这些计算模型研究离散颗粒状含能材料具有一定局限性。以铝热剂体系为例，探讨通过实验分析体系颗粒材料的粒径分布特征，采用体积等效半径建立其细观模型，并根据由该细观模型计算得到两种材料宏观的体积比，与宏观状态直接计算的体积比相对照，两者相差不远，说明这种简化在一定程度上是合理的。采用数值模拟手段研究了该细观模型，主要研究了不同颗粒排列情况在不同冲击速
钢筋混凝土柱是建筑结构中常见的结构构件，是保证结构安全的重要部分。目前，在结构的抗爆设计中，对混凝土立柱的抗爆设计尤为重要。在立柱设计中，首先需要合理确定结构所受冲击波载荷。由于立柱是细长结构，截面尺寸比长度小很多，冲击波绕流现象非常明显，但在目前设计中对于结构尺寸对其受到的载荷的影响考虑较少，使得估计载荷过大，安全裕度很大。由于冲击波绕流现象，使得其迎爆面载荷改变，产生所谓松弛现象，另一方面由于