碰撞是机械系统的运动状态在一个极短的时间内发生突然变化的现象,高分辨率下单个碰撞过程可能包含若干个次碰撞,并涉及冲击载荷作用下的弹塑性变形。对于次碰撞的研究一直处于边缘地位,尚不充分。本文就刚性球对简支边界条件下的弹塑性钢梁的次碰撞过程展开实验和数值仿真研究。借助实验平台获取刚性球和弹塑性简支钢梁碰撞过程中的接触时间、反弹速度、应变等信号。采用三维有限元方法,利用PRO-E和Hypermesh等软件建立完整尺寸的数值碰撞模型,在Ls-Dyna环境下模拟刚性球对简支边界条件下的弹塑性钢梁的次碰撞过程。将有限元仿真结果与实验结果放在一起分析,验证数值模型与实验系统的一致性和仿真过程的可靠性。对碰撞的分析通常采用恢复系数作为一个指标来衡量碰撞过程中机械能的损耗,在有限元数值模型能够获得可靠、准确的模拟结果后,采用数值方法研究了刚性球对弹塑性简支钢梁的次碰撞恢复系数。通过对实验和有限元模型的研究,我们能够更为细致地透析碰撞过程,理解碰撞机理。