《柔性結構彈塑性次碰撞實驗及數值模擬研究》是依託南京理工大學，由尹曉春擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：柔性結構彈塑性次碰撞實驗及數值模擬研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：尹曉春
- 依託單位：南京理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
在柔性結構系統運行過程中，低解析度觀測到的單個碰撞事件有可能包含若干個彈塑性次碰撞過程。彈塑性次碰撞持續的時間短，碰撞力變化複雜，瞬態波效應明顯，實驗測量需要更加精細，相關的研究工作尚處於初期研究階段。因此，本申請課題擬選擇多個柔性結構碰撞系統，研製彈塑性次碰撞實驗測試系統。運用彈塑性瞬態動力學方法，考慮彈塑性瞬態接觸變形和結構彈塑性瞬態變形，建立適用於彈塑性次碰撞問題研究的局部接觸理論模型和高效數值模擬方法。通過實驗和數值模擬，研究彈塑性次碰撞發生的力學條件，碰撞能量的轉換與耗散機制，局部接觸變形的影響，以及結構瞬態變形回響與彈塑性次碰撞之間的相互作用，探索研究彈塑性次碰撞的特徵和規律，為有效降低碰撞引起的柔性結構的疲勞破壞，磨損，高幅振動和噪聲，提高對系統運行的控制能力，提供一定的科學研究基礎。
結題摘要
在柔性結構系統運行過程中，低解析度觀測到的單個碰撞事件有可能包含若干個彈塑性次碰撞過程。彈塑性次碰撞持續的時間短，碰撞力變化複雜，瞬態波效應明顯，實驗測量需要更加精細，相關的研究工作尚處於初期研究階段。本申請課題完成的主要研究內容包括： （1）研製了彈塑性次碰撞實驗測試系統， （2）進行了彈塑性梁橫向次碰撞瞬態回響實驗， （3）進行了彈塑性梁重複次碰撞實驗， （4）進行了彈塑性梁複雜重複次碰撞實驗， （5）建立了豎向地震激勵下的橋樑次碰撞理論模型， （6）建立了線性化局部重複彈塑性碰撞模型， （7）建立了重複碰撞作用下彈塑性瞬態回響分析的理論方法， （8）建立了柔性梁桿、板和板偏心彈塑性次碰撞數值方法， （9）研究了近豎向地震作用下橋樑的碰撞回響和內力回響， （10）研究了柔性梁桿次碰撞下複雜的碰撞力回響， （11）研究了次碰撞發生的條件， （12）研究了次碰撞回響下的能量傳遞規律， （13）研究了碰撞波對重複碰撞回響的影響， （14）比較研究了局部彈塑性理論模型， （15）研究局部彈塑性碰撞模型參數的線性相關性。 研究得到了以下重要結果： （1）彈塑性次碰撞的發生存在必要條件， （2）彈塑性次碰撞的能量轉換存在明顯的分區特徵， （3）在近場豎向地震作用下，次碰撞產生強衝擊力，彎矩會出現反轉， （4）兩柔性結構次碰撞力回響中波效應明顯， （5）局部彈塑性理論模型在預測重複碰撞回響時會出現較大的差異， （6）局部彈塑性碰撞模型參數存在顯著的線性相關性。 相關研究的結果對結構瞬態變形回響與彈塑性次碰撞之間的相互作用規律，彈塑性次碰撞的特徵和規律，為有效降低碰撞引起的柔性結構的疲勞破壞，磨損，高幅振動和噪聲，提高對系統運行的控制能力，提供了一定的科學研究基礎。
