【摘 要】
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加筋板以其结构轻巧、承载力强的优点,作为主承力结构被广泛用于航空航天、船舶、机械等领域。因此,对加筋板在冲击荷载下的动力响应和屈曲问题进行研究具有重要的工程价值。
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加筋板以其结构轻巧、承载力强的优点,作为主承力结构被广泛用于航空航天、船舶、机械等领域。因此,对加筋板在冲击荷载下的动力响应和屈曲问题进行研究具有重要的工程价值。然而板与加强筋的力学行为相互耦合,加筋板在冲击荷载下的动态响应和屈曲问题呈现出高度非线性,难以用解析方法解决,利用有限元法对其数值模拟是一种可行的方法。本文利用大型有限元软件ANSYS/LS-DYNA对四边简支加筋板在冲击荷载下的动力响应和屈曲做了多组数值模拟,主要工作有以下两个方面:首先,以横向冲击荷载下的四边简支加筋板结构为研究对象,建立了多组有限元模型。通过对不同参数下加筋板动力响应时间历程曲线和应力分布云图的比较,分别讨论了荷载形式、荷载峰值、加强筋体积比、宽高比以及分布形式对整体结构动力响应的影响。其次,基于含有初始几何缺陷的四边简支加筋板模型,数值模拟了其受面内冲击荷载作用的动力响应和屈曲行为。提取了不同初始缺陷幅值、冲击持续时间、加强筋体积比、宽高比以及分布形式下的动力响应时间历程结果,绘制了基于B-R准则的P-Y曲线。利用B-R运动准则对加筋板的动力屈曲做了初步判定,讨论了各种参数对整体结构抗屈曲能力的影响。研究表明:不同的荷载参数,加筋板的动力响应和屈曲行为也有显著的不同;加筋板的动力屈曲对初始缺陷非常敏感;而加强筋参数对加筋板结构动力响应和屈曲的影响是有规律可循的,这些规律对加筋板的设计有重要的实际应用价值。
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