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点阵结构爆炸大变形时塑性变形和吸能及变形前抗扭刚度
| 论文题名： | 点阵结构爆炸大变形时塑性变形和吸能及变形前抗扭刚度 |
| 关键词： | 点阵结构;夹层板;爆炸冲击;塑性变形;抗扭刚度 |
| 摘要： | 点阵结构作为一种新型的轻型结构，具有比强度高、比刚度大、吸能效率高和隔音降噪等优异的特点，在航空航天、汽车和船舶等领域受到广泛地应用。虽然点阵结构的力学行为已经得到了工程领域和学术界的极大关注，但关于点阵结构的研究工作开展较少，特别是针对不同形式的点阵结构的抗扭刚度及抗爆性能的综合分析文献较少。因此，非常有必要对其开展相应的研究工作，这将具有重要的理论意义和实用价值。 本文研究揭示了两类点阵结构（直柱型和斜柱型，共九种，六种不同参数的直柱型点阵结构，三种不同参数的斜柱型点阵结构）在扭转载荷作用下的扭转刚度和空中近场爆炸载荷作用下的动态响应特征和变形机理，同时对这些点阵结构进行了综合比较分析，为点阵结构在船舶领域的工程应用提供了有价值的参考。主要研究工作包括： （1）通过数值模拟爆炸物在空气中的爆炸压力波传播过程，将模拟结果与经验公式值对比，以验证数值模拟方法的可靠性及精确性；在此基础上，进一步模拟钢板遭受爆炸波时的变形情况，其结果与相应的试验结果对比，为后文计算点阵结构在爆炸载荷作用下的动态响应打下一定的基础。 （2）对ANSYS耦合计算进行了实例验证，其次对点阵结构进行抗扭刚度分析。随后对点阵结构的抗扭刚度进行了详细的参数研究，详细分析了点阵结构在扭转载荷作用下的变形、应力场和失效情况，为点阵结构的应用提供理论指导。 （3）运用LS-DYNA建立炸药、空气和点阵结构的有限元模型，对空中爆炸载荷下点阵结构的动态响应进行分析。同时，研究了结构几何尺寸对点阵结构的塑性变形、变形模式及失效机理的影响。 （4）在数值计算基础上，继而展开了点阵结构塑性变形及吸能影响的相关参数研究。重点分析了支柱型式、支柱直径、支柱倾斜角度和面板配置等参数对点阵结构塑性变形及吸能效率的影响，为点阵结构在不同工况下的应用和优化提供理论计算基础。 |
| 作者： | 庞丁赫 |
| 专业： | 工程力学 |
| 导师： | 刘建华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏科技大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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