爆炸冲击波作用下结构瞬态响应分析

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在现代军事和民用工程中,许多结构都会受到爆炸冲击波的作用,由于爆炸冲击波具有初值高,衰减快,持续时间短等不同于其它动载荷的特点,因此研究结构在爆炸冲击波作用下的瞬态动力响应具有重要的应用价值。本文对瞬态响应分析方法进行了广泛的调研,指出了各种方法的优缺点,在此基础上采用传递函数方法对梁、板、圆柱壳等简单结构在冲击波作用下的瞬态响应进行理论分析,采用任意拉格朗日-欧拉耦合法和非线性有限元技术对逃逸飞行器在液体火箭爆炸冲击波作用下的瞬态动力响应进行了数值模拟计算。主要工作如下:(1)采用分布参数系统传递函数方法结合Crump数值Laplace逆变换方法对梁在爆炸冲击波作用下的瞬态响应进行了求解,对方法的正确性、优点和计算结果进行了分析。(2)不同于传统的条形传递函数方法,本文采用传递函数法并结合Galerkin法对板在爆炸冲击波作用下的瞬态响应进行了求解,将传递函数方法求解瞬态响应扩展到二维结构,并对计算结果进行了分析。(3)采用传递函数方法结合Fourier级数展开对圆柱壳在平面冲击波作用下的瞬态动力响应进行了求解,对影响圆柱壳瞬态响应的各种因素进行了探讨,得出了一些有价值的结论。(4)确定了某液体火箭爆炸冲击波作用下逃逸飞行器的最危险工况,给出了爆炸冲击波作用下逃逸飞行器瞬态响应的等效计算模型,并在MSC.Dytran中采用任意拉格朗日-欧拉耦合法进行了模拟计算,最后对计算结果进行了分析。
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