板結構作為工程應用中使用頻繁的基本結構之一,其抗爆設計受到各國學者的廣泛關注并已經獲得了豐富的研究成果。但目前關于板結構抗爆研究的主要成果均是針對完整板結構的,然而在實際工程應用中,帶孔板結構也被廣泛應用。此外,研究帶孔板在沖擊波載荷作用下的動態(tài)響應也可以做為一種解耦方法,用以研究固支方板受破片以及沖擊波的聯合作用。但至今為止與帶孔板抗爆性能相關的研究成果依然較少,因此本文對固支預制孔鋁板在沖擊波荷載下的動態(tài)響應進行了實驗與仿真研究。本文首先采用空氣激波管為沖擊波加載裝置,分別對具有方形孔、圓形孔、以及菱形孔的三種靶板在固支邊界條件下進行沖擊波加載實驗研究。實驗過程中使用兩臺高速相機組成的三維DIC測量系統獲得了靶板沖擊波荷載作用下的動態(tài)響應過程。實驗結果表明,預制孔靶板的最終位移場與完整靶板類似,均可以采用三角函數形式進行表達。并結合實驗結果分析了孔型以及開孔面積對靶板極限承載力以及抵抗變形能力的影響。同時為了深入研究預制孔靶板的動態(tài)響應規(guī)律,本文采用ABAQUS建立合適的有限元模型對該問題進行分析。數值模擬結果在靶板撓度、動態(tài)響應過程中的位移場以及破壞失效過程均與實驗結果吻合較好,... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數】：71 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 板結構在沖擊波載荷作用下的研究現狀
        1.2.1 國外研究現狀
        1.2.2 國內研究現狀
    1.3 預制孔板在沖擊波載荷作用下的動態(tài)響應研究現狀
    1.4 本文研究內容
第2章 實驗裝置及實驗原理
    2.1 引言
    2.2 沖擊波的荷載作用
        2.2.1 空氣中的爆炸沖擊波的形成以及特性
        2.2.2 沖擊波的荷載效應
    2.3 實驗方案
        2.3.1 實驗裝置
        2.3.2 實驗靶件幾何尺寸
    2.4 本章小結
第3章 激波管模擬爆炸沖擊波荷載特性
    3.1 引言
    3.2 激波管模擬爆炸沖擊波的工作原理
        3.2.1 激波管工作原理
        3.2.2 激波管模擬爆炸沖擊波工作原理
    3.3 激波管數值仿真
        3.3.1 激波管有限元模型
        3.3.2 實驗激波管長度比的確定及激波管荷載規(guī)律
    3.4 實驗靶板荷載的獲得
    3.5 本章小結
第4章 預制孔靶板動態(tài)響應實驗研究
    4.1 引言
    4.2 靶板的動態(tài)響應實驗結果及分析
        4.2.1 實驗結果
        4.2.2 靶板響應過程及位移場
        4.2.3 預制孔靶板位移場的數學描述
        4.2.4 靶板的速度場
    4.3 靶板的失效模式
    4.4 孔對靶板最大撓度的影響
    4.5 靶板荷載與撓度之間的關系
    4.6 本章小結
第5章 仿真分析
    5.1 引言
    5.2 有限元模型
        5.2.1 材料本構模型選取及參數
        5.2.2 有限元模型的建立
    5.3 預制孔板數值模擬結果
        5.3.1 數值模擬結果與實驗結果對比
        5.3.2 靶板的應力場分析
        5.3.3 靶板損傷分析
    5.4 預制孔板的進一步探究
        5.4.1 開孔位置對靶板的影響
        5.4.2 開孔面積對靶板撓度的影響
        5.4.3 預制孔靶板撓度增益函數
    5.5 本章小結
總結
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及研究成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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[2]爆炸沖擊載荷作用下靶板動態(tài)響應研究[J]. 陳新祥,劉彥.  兵工學報. 2016(S2)
[3]爆炸沖擊波作用下預制孔靶板塑性變形規(guī)律的研究[J]. 蔣建偉,侯俊亮,門建兵,王樹有.  高壓物理學報. 2014(06)
[4]固支方板抗爆動力響應分析[J]. 何建,朱明偉,唐愛鵬,孫淑欣.  哈爾濱工程大學學報. 2011(12)
[5]計入膜力塑性耗散效應的矩形板塑性動力響應[J]. 陳發(fā)良,余同希.  爆炸與沖擊. 2005(03)
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[7]爆炸沖擊波作用下靶板的塑性大變形響應研究[J]. 王芳,馮順山,俞為民.  中國安全科學學報. 2003(03)
[8]正多邊形板的塑性動力響應——小撓度分析和大撓度分析[J]. 陳發(fā)良,余同希.  爆炸與沖擊. 1991(02)
[9]用“膜力因子法”分析簡支剛塑性圓板的大撓度動力響應[J]. 余同希,陳發(fā)良.  力學學報. 1990(05)
[10]爆炸載荷下固支方板塑性變形過程的試驗研究[J]. 朱錫,朱凌,殷沐德,黃駿德.  海軍工程學院學報. 1985(02)



本文編號：2980232