弹塑性梁重复碰撞响应数值分析文献综述

 2021-12-28 09:12

全文总字数:4875字

文献综述

一 引言碰撞(Impact)是指两个或者两个以上的相对运动物体接触并伴有速度突然变化的现象[1]。

碰撞问题是典型的物理和力学问题,碰撞普遍存在于机械、土木、交通、航空航天和军事工程领域中[2],例如船舶航行的碰撞问题[3]、太阳能帆板的撞击问题[4]、虚拟战场环境中的碰撞问题[5]等等。

机械中部分零件的碰撞可能会进而导致整体系统运行的安全性和可靠性,由于碰撞的高载荷、高加速以及复杂的动力学特性,碰撞问题成为力学中一个重要的课题,对碰撞的研究对实际工程具有深远的意义。

依据碰撞中能量的变化,研究中可以将物体间的碰撞分为三种:完全弹性碰撞、完全塑性碰撞以及弹塑性碰撞。

弹塑性碰撞包括了碰撞挤压阶段与恢复阶段,但由于在恢复阶段中储存在系统中的应变能没有完全转化为动能,因此,在弹塑性碰撞过程中有动能的损失。

柔性梁弹塑性碰撞问题,是典型的柔性结构碰撞问题之一,具有广泛的工程应用和深远的研究价值。

柔性梁的弹塑性碰撞涉及许多复杂的物理力学现象,包括:局部弹塑性接触行为,碰撞激发的弹塑性波传播,以及结构动态响应等。

由于梁的弯曲振动频率通常低于它作为杆的纵向振动或作为轴的扭转振动频率,更容易被激发,梁的弯曲振动在工程上具有重要意义,弹塑性碰撞问题也可简化为梁模型来研究[6]。

二 国内外相关研究进展和趋势1国外研究状况通常情况下,对卸载过程的认识要经过从弹性假设到弹塑性的验证。

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