【摘 要】
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板的弹塑性重复碰撞现象普遍存在于各种工程领域中,对板重复碰撞响应的研究,具有重要的理论和实际应用价值。板的弹塑性重复碰撞问题涉及局部接触、结构的动态响应、残余应力和残余变形等问题,建模和求解十分困难。本文针对球-板弹塑性重复碰撞问题,提出了混合求解方法,进行了重复碰撞响应分析,具体内容如下:(1)采用Stronge接触模型建立弹塑性重复碰撞接触模型,采用的动态子结构方法,建立板在重复碰撞作用下的弹
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板的弹塑性重复碰撞现象普遍存在于各种工程领域中,对板重复碰撞响应的研究,具有重要的理论和实际应用价值。板的弹塑性重复碰撞问题涉及局部接触、结构的动态响应、残余应力和残余变形等问题,建模和求解十分困难。本文针对球-板弹塑性重复碰撞问题,提出了混合求解方法,进行了重复碰撞响应分析,具体内容如下:(1)采用Stronge接触模型建立弹塑性重复碰撞接触模型,采用的动态子结构方法,建立板在重复碰撞作用下的弹性响应分析模型。采用固定界面模态综合法进行弹性响应模态的缩减,使用Newmark积分方法求解动力学方程,选择Predictor-Corrector方法进行迭代求解,从而建立了球-板弹塑性重复碰撞的混合求解方法。(2)为了验证计算方法的准确性,使用网格离散软件Hypermesh和有限元计算软件LS-DYNA进行建模和求解。通过对比计算结果,验证了混合求解方法的计算精度和计算效率,各类关键碰撞参数的预测正确,可以节省大量计算资源和计算时间。(3)通过球-板偏心重复碰撞实验,进一步验证了混合求解方法的准确性。(4)对球-板弹塑性重复碰撞问题进行参数化特征研究。研究发现,碰撞持续时间和球的分离速度与板厚、初始碰撞速度、球径、碰撞位置相关,最大接触力和残余压下量与板厚、初始碰撞速度、球径相关,几乎与碰撞位置无关,且随着碰撞次数的增加趋于稳定状态,稳定状态的重复碰撞近似与弹性碰撞等效,接触塑性变形不再累积增加。
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