中低速物体碰撞的载荷特征分析

来源 :中国工程物理研究院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:InsideCpp
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
物体碰撞广泛存在于自然界和工程领域中,掌握物体碰撞局部的撞击载荷特征是碰撞利用和物体/产品安全防护设计、响应分析与评估的基础和前提,目前缺乏对物体碰撞局部的撞击载荷特征的系统分析和总结。本文主要面向碰撞物质相互不穿透、固体材料不发生相变的物体中低速碰撞中的刚-柔碰撞和柔性体受含间隙的弹性约束碰撞两类碰撞问题,系统分析其碰撞局部的撞击载荷特征。对于刚-柔碰撞问题,与多体碰撞动力学的离散化建模和连续接触力建模两大类建模方法不同,而是融合两类建模方法的优势、规避其不足,从唯象的角度凝练刚-柔碰撞问题的共性和主要矛盾,基于柔性体碰撞局部变形行为和柔性体结构特性,分别将其唯象地表征为不同的力-位移关系来建立系统的离散简化动力学模型,既反映刚-柔碰撞的本质和典型特征,又可大幅提升分析效率。然后基于唯象简化动力学模型,高效、系统地分析了柔性体碰撞局部变形性能和柔性体结构刚度效应对撞击局部的载荷谱形、峰值、脉宽、冲量及其所做功等特征参数的影响规律,获得了刚体碰撞柔性体撞击局部的载荷特征,并采用有限元方法对此建模思想和分析结果的正确性进行了初步的定性验证。分析表明,在柔性体结构刚度和碰撞局部变形刚度都较弱的情形,两者耦合将对刚柔碰撞局部的撞击载荷产生显著的影响,两者都不能忽略;而在刚体质量/动量/动能较小、柔性体质量很大、柔性体结构刚度很强等情形,刚柔碰撞局部的载荷特性由柔性体碰撞局部的变形性能主导。对于柔性体受含间隙弹性约束碰撞问题,以基础谐波激励单侧约束简支梁系统为例,采用理想简支梁的振型函数为Rayleigh-Rita基函数离散系统,建立了系统非线性离散动力学方程组,通过数值计算分析系统的动力学响应特征,获得了间隙碰撞效应及对其撞击局部的载荷的认识。分析表明,间隙引起的局部碰撞,将使系统振动能量在线性源系统各阶模态之间转移,特别是传递到超出激励频段的高阶模态上,则线性等效方法将失效;即使进行非线性分析,应用Rayleigh-Ritz方法离散系统时也需要考虑线性源系统固有频率远大于激励频段上限的模态。本文的研究结果,对于物体中低速碰撞现象的认识、研究以及碰撞利用和物体/产品冲击安全防护设计、响应分析与评估具有重要的意义。
其他文献
介绍了一种CO2水玻璃砂吹气硬化装置的设计思路、制造特点和应用效果。该装置设计有气体分配器,可以将减压后的CO2气体均匀分配给各支气路,并可通过各自的截止阀控制各支气路的
在新医改环境下,我国公立医院发展面临着新的机遇和挑战,相关管理部门应围绕发展实际和管理需求,着力解决新医改背景下医院管理过程中存在的体制机制问题,通过强化公立医院管
以网络游戏《魔兽世界》地图为例,分析了游戏地图制图的艺术性、实用性和地图功能等方面的特点,阐明了其与传统地图的区别和联系,并引出了对现实制图的思考与启发,为现实地图
目的探讨深圳市福田区社区卫生人力资源配置的结构与公平性。方法通过调查表和常规报表收集2005—2010年相关资料,采用Excel软件计算率、比和Gini系数等指标。结果 2005—201
<正>聊服饰、谈八卦、分享装扮心得,是女性消费者经常聊的话题,且容易互相影响。难怪有人说,彩片产品的传染力较强,一个消费者至少可以影响身边约三成的朋友的购买动机。作为
正确对待学生的解题错误,是所有教师责无旁贷的责任.因为它是提高学生素质的绝好途径,同时也从一定程度上反映教师的数学素养,所以教师在这方面应多下功夫.本人从它的特性、
统计分析了国内外不同煤阶和地区的煤储层渗透率数据,显示国外相同煤阶煤储层的渗透率要比我国高12个数量级,且我国不同煤阶煤储层渗透率整体上差异不大。研究表明,煤储层的
在司法鉴定的案件中有很大一部分的语音鉴定属于方言内容的甄别。上海是全国经济发展的龙头,也是全国案件纠纷发生较多的城市。在这些纠纷中,就有一部分需要对当事者的语音进
目的探讨PPH术后疼痛发生的原因及预防措施。方法回顾性分析我院2008年3月至2009年8月行PPH术患者术后发生疼痛的原因,总结预防和处理术后疼痛的方法。结果牵拉反应、麻醉方