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不同沖擊速度及沖擊方式對薄壁不銹鋼鋼管材料沖擊的影響仿真
不同沖擊速度及沖擊方式對薄壁不銹鋼鋼管材料沖擊的影響仿真
1仿真背景
眾所周知,基于各種動力學仿真軟件進行沖擊與跌落的仿真實驗一直備受重視。而對于薄壁鋼管材料的沖擊仿真實驗由于沖擊速度與沖擊方式不同,便會帶來差異化結果。因此,針對不同的工況,需要合理采取不同的沖擊方式設置,以期得到合理的結果。本文旨在建立恒定式沖擊速度、正弦式交變沖擊速度、三角波式沖擊速度、鋸齒波沖擊速度及矩形波沖擊速度5種不同沖擊速度及方式對鋼管的沖擊仿真模型,為沖擊仿真實驗提供理論參考。
2模型建立
薄壁鋼管的截面是矩形的對稱面,因此本文建立矩形薄壁鋼管的四分之一軸對稱模型,薄壁鋼管采用shell單元,不銹鋼材料選用各向同性材料本構,設置沙漏能以控制整體的能量平衡設置。不銹鋼的四分之一模型在ANSYS/LSDYNA中建立,模型的前處理也在其中完成,在完成前處理后生成K文件,分別在LSPP中進行后處理及載荷曲線的設置。不銹管的四分之一模型如圖1所示。
圖1不銹管的四分之一模型設置
3沖擊速度的影響
在分析沖擊方式對不銹管變形的影響前,需要考慮沖擊速度對其影響。不同的沖擊速度勢必會導致的不同的變形。因此本文首先建立了三種不同的工況,沖擊速度分別為50m/s、100m/s、150m/s。從較低速度到一個較高速度的過渡來分析不銹管的變形情況。圖2給出了3種不同工況下沖擊完成后不銹管的變形情況。可以看出:沖擊速度小不銹管的變形小,沖擊速度的增大會導致變形增大,在大沖擊下不銹管的變形程度可以看成是小沖擊下變形的累積。因此可以得出沖擊速度是造成不銹管變形的主要原因,不同的沖擊速度大小可以看成是小沖擊速度的不斷累積對不銹管的破壞。
圖2不同工況下沖擊完成后不銹管的變形情況
4幾種不同的沖擊方式
沖擊方式的定義是通過定義不同的載荷曲線來實現的。
展開 變壓器投運前為啥要做沖擊試驗?“沖擊”的是啥?
隨著5次沖擊試驗的完成,***千伏**變電站成功投運。”小編經常撓頭琢磨:為啥要沖擊試驗?沖擊的又是什么呢?
其實,沖擊試驗并不是一個電力系統專業術語。它一般是確定軍用、民用設備在經受外力沖撞或作用時產品的安全性、可靠性和有效性的一種試驗方法。而在電氣工程中的沖擊試驗,一般包括操作沖擊試驗、雷擊沖擊試驗、陡波前沖擊試驗,目的是考驗電氣設備的絕緣強度。
電力系統的沖擊試驗分成三種:
1、規定脈沖試驗方法,采用正弦波進行試驗。如正弦波振動試驗機,廣泛用于國防,航天,航空,通訊等行業,適應發現早期故障,模擬實際工況考核和結構強度試驗。
2、沖擊譜試驗方法。如沖擊試驗臺,它能夠可控模擬沖擊力的大小、持續時間等,用來準確地測試產品對環境的適應性,也常被用來測試產品的包裝是否能夠對產品起到保護作用,避免產品在運輸裝卸過程中受損。
3、規定試驗機試驗方法。如耐碎石沖擊試驗機,是特為汽車材料及表面涂層的抗砂礫碰撞試驗而設計。
而按照按溫度來分,沖擊試驗分為:常溫沖擊試驗,在常溫下進行試驗,一般在23±5攝氏度的范圍內;低溫沖擊試驗;在低溫介質下保存一定時間,使溫度達到要求后快速取出完成沖擊試驗。
在電網系統,新投入運行的變壓器,除按交接試驗標準做一些必需的試驗及保護、二次方面的試驗外,在正式投入前,通常都要做空載全電壓合閘沖擊試驗,而對變壓器進行沖擊合閘試驗的目的有兩個。
一是不帶電的情況下,拉開空載變壓器時,有可能產生操作過電壓,在電力系統中性點不接地或經消弧線圈接地時,過電壓幅值可達4~4.5倍相電壓;在中性點直接接地時,可達3倍相電壓。所以為了檢查變壓器絕緣強度能否承受全電壓或操作過電壓,需做沖擊試驗。
展開 變壓器投運前為啥要做沖擊試驗?“沖擊”的是啥?
隨著5次沖擊試驗的完成,***千伏**變電站成功投運。”小編經常撓頭琢磨:為啥要沖擊試驗?沖擊的又是什么呢?
其實,沖擊試驗并不是一個電力系統專業術語。它一般是確定軍用、民用設備在經受外力沖撞或作用時產品的安全性、可靠性和有效性的一種試驗方法。而在電氣工程中的沖擊試驗,一般包括操作沖擊試驗、雷擊沖擊試驗、陡波前沖擊試驗,目的是考驗電氣設備的絕緣強度。
電力系統的沖擊試驗分成三種:
1、規定脈沖試驗方法,采用正弦波進行試驗。如正弦波振動試驗機,廣泛用于國防,航天,航空,通訊等行業,適應發現早期故障,模擬實際工況考核和結構強度試驗。
2、沖擊譜試驗方法。如沖擊試驗臺,它能夠可控模擬沖擊力的大小、持續時間等,用來準確地測試產品對環境的適應性,也常被用來測試產品的包裝是否能夠對產品起到保護作用,避免產品在運輸裝卸過程中受損。
3、規定試驗機試驗方法。如耐碎石沖擊試驗機,是特為汽車材料及表面涂層的抗砂礫碰撞試驗而設計。
而按照按溫度來分,沖擊試驗分為:常溫沖擊試驗,在常溫下進行試驗,一般在23±5攝氏度的范圍內;低溫沖擊試驗;在低溫介質下保存一定時間,使溫度達到要求后快速取出完成沖擊試驗。
在電網系統,新投入運行的變壓器,除按交接試驗標準做一些必需的試驗及保護、二次方面的試驗外,在正式投入前,通常都要做空載全電壓合閘沖擊試驗,而對變壓器進行沖擊合閘試驗的目的有兩個。
一是不帶電的情況下,拉開空載變壓器時,有可能產生操作過電壓,在電力系統中性點不接地或經消弧線圈接地時,過電壓幅值可達4~4.5倍相電壓;在中性點直接接地時,可達3倍相電壓。
展開 LS-DYNA中的點火增長模型應用(1):二維ALE算法的B炸藥沖擊起爆過程仿真 ¥48
圖2 2D多物質ALE算法的沖擊起爆模型
付費文件包括:2個K文件,采用2D多物質ALE算法,1200m/s和1240m/s沖擊速度下的B炸藥沖擊起爆過程仿真K文件和答疑聯系方式。
計算結果動畫展示:

新能源電池包、模組等結構基于ABAQUS的多次沖擊(連續沖擊)、多次跌落等多個顯式工況的累加計算 ¥9.99
本方法可用于顯式工況后動能的釋放、多個不同顯式工況的累加計算等(如沖擊完跌落,先X向沖擊再Y向沖擊等)
對于新能源電池包、模組等結構通常會有多次沖擊(連續沖擊)或多次跌落的要求,采用ABAQUS進行顯式動力學求解時,進行完一個顯示分析工況的求解后,結構往往有很大的動能,不能直接進行第二個顯式工況的加載,本文以某一簡化的模組為例說明在ABAQUS中解決連續沖擊的問題。
案例采用的模組12Kg,沖擊工況為25g/15ms,Y向沖擊兩次。
以下為計算的結果對比,首先是第一次正常沖擊的結果,第二個是消除第一次沖擊后動能及彈性變形的結果,此時保留了塑形變形與殘余應力,第三個是在第二個的基礎上進行的又一次正常沖擊,可以看出,連續兩次沖擊后,模組側板的塑性應變有增大。
觀察第一次沖擊和第二次沖擊的動能曲線,可以看出兩次沖擊的動能曲線基本重合。
以下付費內容包含模型文件,操作步驟說明文件等,感興趣的可以下載學習。
展開 沖擊響應譜計算
沖擊響應譜用瞬態沖擊引起的響應大小衡量沖擊的破壞作用,可用于比較不同沖擊的嚴酷程度,且其計算不包含時域信息,從中得不到任何時域信號的相關信息,故一個沖擊響應譜可能對應著多個沖擊加速度信號,即不同的沖擊加速度信號可能具有相同的沖擊響應峰值,意味著不同的沖擊加速度信號可能對系統造成相同的破壞損傷效果,進而從頻域上更具有代表性。
NTS.LAB沖擊響應譜分析模塊,提供瞬態沖擊數據采集、參數設置、沖擊響應譜計算整個試驗流程,精準復現結構受到沖擊時的響應,工程師可以以此設計振動試驗來復現產品經歷的瞬態沖擊激勵,以確保它們能夠在沖擊中正常運作。
如需了解更多產品信息與應用詳情,歡迎您與我們聯系。
聯系電話:010-82385010
網址:www.hanspace.com
展開 某車型傳動系沖擊噪聲問題分析
另外因為電機扭矩響應相比發動及更加迅速,傳動系統的沖擊噪聲會更加明顯,極大地影響了整車的舒適性。文章針對某車型傳動系統的沖擊噪聲,進行了系統的分析研究。基于臺架的NVH測試手段對油溫、齒輪油黏度及扭矩爬升斜率、扭矩峰值、齒側間隙等五個因素進行了細致對比測試驗證,通過對測試信號的時域分析,確定了關鍵影響因素及零部件,為沖擊噪聲的解決方案提供了相關解決思路。
關鍵詞:傳動系沖擊噪聲;臺架NVH測試;時頻分析;
隨著人民生活水平的不斷提高,人們對整車舒適性的要求也越來越高。傳動系統(包含減速器、驅動橋、傳動軸)作為汽車中的重要組成部分,主要起到降速增扭的作用,其常見的噪聲、振動與聲振粗糙度(Noise,Vibration,Harshness,NVH)問題包含齒輪嘯叫聲及沖擊噪聲,對整車NVH性能影響至關重要[1,2]。對于傳動系NVH問題的分析研究不僅需要考慮其在正常行駛中的表現,更要考慮在特殊工況下引起的NVH問題。近幾年,趙忠偉等[3]通過多體動力學模型的建立,分析了變速箱產生敲擊的原因,并提出相關解決方案;嚴生輝[4]通過控制變量法,得出了扭矩斜率、非負扭矩對沖擊噪聲的影響。
傳動系統沖擊噪聲會在整車各工況下均會產生,影響因素較多。總體來說,按照產生沖擊噪聲的工況可以初步分為起步踩油門瞬間和制動瞬間工況、勻速行駛工況、松油門滑行工況、加速及制動工況等四種。
對于后三種工況下出現的持續或者間歇性沖擊噪聲,主要影響因素包含電控策略、零部件損壞、傳動軸角度等。本文主要針對第一種工況下產生的沖擊噪聲進行分析與研究,對其他工況下產生的沖擊噪聲進行簡要的總結性概括說明。
沖擊噪聲的振動源主要來于驅動橋、變速箱等傳力機構。所以本文通過對驅動橋內部相關影響因素的試驗設計,對傳動系沖擊噪聲進行了系統的分析驗證。
展開 基于JC模型的taylor桿沖擊模擬 ¥199
Taylor桿沖擊試驗是一種廣泛應用于材料科學和工程學領域的實驗技術,主要用于評估材料在高速沖擊負荷下的動態響應性能,包括:
抗沖擊性能:材料在受到高速沖擊載荷時的抗損傷能力。
動態強度:材料在高速沖擊負荷下的強度和耐久性。
能量吸收能力:材料吸收和耗散沖擊負荷時的能量吸收能力。
變形和破裂行為:材料在受到高速沖擊負荷時的變形和破裂行為,例如變形模式、裂紋擴展速度和裂紋形態等。
通過評估這些性能,可以確定材料在高速沖擊負荷下的適用范圍和安全性,指導材料的設計和選擇,為軍事、航空航天、汽車、船舶等領域的工程應用提供技術支持。
在Taylor桿沖擊試驗的數值模擬中,常用的本構模型包括:
本線性彈性模型(LE model):假設材料具有線性彈性行為,即在受力作用下,材料的應變與應力成正比。該模型適用于材料的變形范圍較小的情況,但在高速沖擊負荷下的應力應變行為不符合實際。
赫克-卡門模型(H-C model):該模型考慮了材料在高速沖擊負荷下的應變硬化和失效行為,并能較好地預測材料的變形和破壞行為。
雙參數Johnson-Cook模型(JC model):該模型是一種常用的材料塑性本構模型,可以考慮材料在高速沖擊負荷下的應變硬化和失效行為,并能較好地預測材料的變形和破壞行為。
Steinberg-Guinan-Lund(SGL)模型:該模型可以模擬材料在高速沖擊負荷下的應變硬化和失效行為,并考慮了材料在高應變率下的非線性行為和溫度效應。
其中雙參數Johnson-Cook模型(JC模型)是一種廣泛應用于高速沖擊試驗的材料塑性本構模型。其優勢包括:
能夠較好地描述材料在高應變率下的應變硬化和失效行為。
展開 基于ABAQUS單點顯式VDLOAD/隱式DLOAD激光沖擊加載(圓形光斑和方形光斑) ¥50
激光沖擊強化是一種相對而言較新的機械表面處理方式。就目標而言它與機械噴丸強化類似:在材料的表面和近表面引入有益的殘余壓應力。激光沖擊強化使用高功率激光脈沖將表面電離成高壓等離子體,在一個透明的慣性約束介質中(通常是水)進行操作。可以使用一種類似黑色鋁箔膠帶的犧牲性涂層作為熱保護覆蓋層來保護靶材表面的完整性。與機械噴丸相比,使用激光沖擊的制造優勢是可控的準確性和精度,有害表面改性的減少和疲勞壽命的提高。隨著有限元技術的逐漸發展,激光沖擊殘余應力的演變得以可視化研究。傳統的建模方式通過GUI方式切分出特定形狀和大小的光斑面,然后在此光斑面施加隨時間(幅值曲線)和空間(解析場)變化的載荷,效率低,不適合多光斑的研究。ABAQUS軟件可以通過顯式VDLOAD或隱式DLOAD子程序二次開發進行單點/多點激光沖擊模擬,效率高。不同之處在于隱式相對計算時間長但是可以在第一步沖擊后直接在第二步進行回彈分析,無需進行數據傳遞來計算回彈過程。
本帖基于ABAQUS的VDLOAD/DLOAD子程序對比顯式/隱式算法下不同光斑形狀的應力和塑性應變。首先進行模型構建。
材料采用Ti-6Al-4V鈦合金,有限單元區賦予彈塑性參數,無限單元賦予彈性參數。具體參數如下:
密度:4.5e-9;彈性:1.2e5,0.34;塑性:A:1098 B:1092 C:0.014 n:0.93 參考應變率:1
裝配:全局坐標原點與有限單元頂點重合。
展開 礦山沖擊地壓控制(Coal Mine Burst Prevention Controls)
1 問題的提出
隨著礦山開采深度的不斷增加,千米深井沖擊地壓災害日趨嚴重. 2018年以來,國內先后發生過多起千米深井沖擊地壓事故. 內蒙古自治區鄂爾多斯是煤炭之都, 目前共有290座煤礦, 其中有10座礦山屬于沖擊地壓煤礦,隨著開采深度的不斷增加, 這些礦山正逐漸轉向深部開采,沖擊地壓的問題日益凸顯。如何繼續確保煤礦的可持續安全發展,保持現有安全生產形勢持續穩定是整個鄂爾多斯現在和今后面臨的一項重大挑戰, 它直接關系到鄂爾多斯經濟的發展。
2 沖擊地壓的特點
沖擊地壓的形成機理與地質條件和采礦方法密切相關, 因此鄂爾多斯地區礦山沖擊地壓的防治不能簡單照搬其它礦山的治理經驗. 鄂爾多斯礦山的沖擊地壓主要有兩個特點:(1) 工作面為長距離、大采高布置,回采周期長。鄂爾多斯地區沖擊地壓煤礦的開采規模超出了國內多數省份的大部分沖擊地壓煤礦,部分沖擊地壓煤礦工作面走向長度達6公里,煤層厚度5-12米,受產能控制,工作面推采時間一般都在2-3年,許多沖擊地壓的防治工作都是新課題,在本地區沒有可供參考的歷史經驗,需要從頭開始摸索。(2) 多種災害相互疊加,治理難度大。鄂爾多斯烏審旗地區沖擊地壓煤礦全部為水文地質復雜型煤礦,礦井受煤層頂板承壓含水層的影響,礦井涌水量在1000-2000m3/h,最大水壓達6MPa,該地區的煤層全部為容易自燃煤層,自燃發火期短,沖擊地壓的防治工作中的頂板水力預裂、爆破預裂、小煤柱留設等措施,對防火和防治水工作是一項巨大的挑戰,平衡點很難把控。
3 治理經驗
鄂爾多斯沖擊地壓煤礦在努力擺脫沖擊地壓的防治困局方面,付出了巨大的努力。
展開 沖擊試驗機能進行哪些性能測試?
沖擊試驗機是用于評估材料在高速沖擊載荷作用下力學性能的重要設備,廣泛應用于金屬、塑料、橡膠、復合材料等領域。其核心是通過模擬材料在瞬間沖擊下的表現,判斷材料的韌性、脆性、抗沖擊強度等關鍵性能。以下是其主要可進行的性能測試類型:
1. 抗沖擊強度測試
定義:衡量材料抵抗沖擊載荷破壞的能力,通常以單位面積或單位厚度所承受的沖擊能量表示(如 kJ/m2、J/cm2)。
適用場景:金屬材料(如鋼材、鋁合金)的抗沖擊性能評估,判斷其在碰撞、撞擊等場景下的安全性。塑料、橡膠等高分子材料的韌性測試,例如塑料管道、安全帽等產品的抗沖擊指標檢測。
2. 韌性與脆性判斷
通過沖擊后的試樣狀態(如是否斷裂、斷裂面形態)判斷材料的韌性或脆性:
韌性材料:沖擊后可能發生較大變形而不斷裂,或斷裂面呈現纖維狀(如低碳鋼)。
脆性材料:沖擊后迅速斷裂,斷裂面平整且無明顯塑性變形(如鑄鐵、某些陶瓷)。
可結合斷口分析(如通過顯微鏡觀察斷裂面),深入研究材料的斷裂機制(如解理斷裂、韌性斷裂)。
3. 低溫沖擊測試(低溫脆性評估)
許多材料(如金屬、塑料)在低溫下會變脆,抗沖擊性能顯著下降。沖擊試驗機可配合低溫裝置(如液氮冷卻箱),在指定低溫環境(如 - 40℃、-60℃)下測試材料的沖擊性能。
典型應用:嚴寒地區使用的管道、車輛零部件的低溫韌性驗證。金屬材料的 “低溫脆性轉變溫度” 測定(即材料從韌性變為脆性的臨界溫度)。
4. 不同沖擊方式的專項測試
根據試樣形狀、沖擊載荷方向的不同,沖擊試驗機可進行多種標準化測試,常見類型包括:
擺錘式沖擊測試(最常用):
簡支梁沖擊:試樣兩端固定,擺錘從上方沖擊試樣中部(適用于塑料、橡膠等)。
展開 
變壓器沖擊合閘送電
8、變壓器沖擊合閘是在高壓側還是低壓側進行?
與變壓器的應用場合相關
電網變電站采用降壓變壓器,來電一方是高壓側,就只能從高壓側沖擊。
發電廠采用升壓變壓器,來電方是在低壓側,就從低壓沖擊。對于有倒送電能力主變可從高壓側做。
9、變壓器沖擊合閘為什么不能是1次,而要3到5次?
變壓器正式投運前進行空載合閘試驗,是用操作過電壓試驗來替代雷電沖擊試驗。
在變壓器制造廠里有雷電沖擊發生器,而安裝現場不可能有。但變壓器在運行中,確實會經受雷電沖擊和操作過電壓沖擊。這是變壓器必須要能滿足的絕緣性能指標。
在變壓器制造廠做雷電沖擊時,有嚴格的指標,如全波、截波和多少時間等。但在現場不可能那么有嚴格、精確的控制。而且在很多情況下,操作過電壓的倍數又往往達不到雷電沖擊的倍數。
因此,就用增加合閘次數的辦法來彌補。從理論上知道,當合閘在電壓過零時的瞬間,操作過電壓倍數最高。我們希望在3或5次中,能有一次。
10、變壓器沖擊送電時保護如何投退?
充電前投入差動保護、非電量保護,其它保護根據情況投入。
充電結束后帶負荷前應把差動保護退出,進行帶負荷測試,驗證CT極性。
帶負荷測相位正確后,投入差動保護。
11、變壓器差動保護在沖擊送電時為什么要投入?帶負荷前為什么要退出?
沖擊送電時投入,即使其電流回路極性錯誤,在主變壓器沖擊送電時,也能起到保護作用。驗證差動保護能可靠躲過勵磁涌流。
充電結束后帶負荷前退出,帶上負荷后,若極性不正確,就會因有差流而使差動保護誤動。
展開 時域沖擊特征在機械故障診斷中的意義01
在測試的振動信號中,經常能看到時域的沖擊特性,可能是很周期性的沖擊,也可能是看上去混亂的沖擊;每次沖擊能量可能是比較穩定的,也可能沖擊峰值或大或小;甚至有的時域波形看上去沒有沖擊特性,但是經過簡單的信號處理后,埋沒的沖擊特性也會顯現出來。根據筆者多年的故障診斷經驗,當頻域故障診斷方法失效的時候,從時域的沖擊特性入手是一個很好的思路和技術路線。
01從軸承失效的四個階段來了解沖擊
軸承失效有著名的四個階段,目前來說,已經被普遍認可,只是存在不同應用場景和不同軸承型號下,各階段的具體分段頻帶不一樣。本文為了闡述方便,將頻率范圍分為:超高頻段,高頻段,中低頻段,全頻段。
第一階段:超高頻階段
筆者認為該階段不屬于振動范疇,主要依據是此階段沖擊能量太小,不足以激起結構的振動。此階段測量的信號屬于沖擊應力波,沖擊應力波可以理解為聲波在軸承結構中傳播,由于頻率很高,所以可以稱為超聲波信號,聲發射診斷技術就是針對這種信號。也可以使用某類特殊的振動傳感器,該傳感器固有諧頻在33KHz附件,雖然沖擊能量很微弱,但如果沖擊位置距離該傳感器很近,沖擊應力波傳播到傳感器時,由于存在諧振放大,傳感器也能捕捉到這種超聲信號,這就是沖擊脈沖法的基礎。筆者再強調一次,該階段屬于沖擊范疇,不屬于振動范疇。事實上,該階段的診斷并不重要,因為軸承的損傷還很微弱,甚至剛剛出廠的新軸承就已經存在,雖然學界對早期故障識別孜孜不倦的研究,但目前在工業上的價值是很有限的。
第二階段:高頻階段
隨著軸承損傷的加劇,沖擊能量越來越高,足以激發軸承部件的固有振動,該頻率分布一般為幾千赫茲,此階段可以屬于結構振動范疇。從振動信號的高頻段,使用包絡檢波的方法,很容易能夠提取到軸承的故障特征頻率,目前也是業內最常用的方法,準確性也非常高,完全滿足工業界的需求。
展開 案例17-金屬桿沖擊剛性墻
無阻尼的Newmark時間積分法:
有阻尼的Newmark時間積分法:
有阻尼的HHT時間積分法:
獲取模擬結果的求解選項
剛性沖擊
瞬態分析時間0.1e-4s,初始最小子步數100,最大子步數10000:
總時間(求解時間)代表比金屬棒沖擊剛性墻所需時間稍微大點的時間,金屬棒在撞到剛性墻前需要0.4405e-5s來填補1mm的間隔。
最小子步數100保證光滑響應,最大子步數10000能夠讓自動時間步長方法減小時間增量來滿足沖擊約束。因為本情況的目的是研究金屬棒在整體時間內某一時刻的位移和速度響應,節點位移和結果數據在每一子步都寫入結果文件。
彈性沖擊
求解設置和剛性沖擊中一樣,唯一區別在于總時間。這種情況下的總時間必須考慮沖擊產生的應力波在金屬棒中來回傳遞所需的時間。沖擊時間計算為0.4405e-5s,釋放時間通過解析計算為0.223e-4s,總時間0.28e-4s。
彈塑性沖擊
求解設置與剛性沖擊和彈性沖擊中一樣,唯一區別在于總時間。因為金屬棒產生大塑性變形,并保持與剛性墻接觸很長時間,總時間增加到0.8e-4s。
每個子步的節點位移求解數據寫入到結果文件中,應力和塑性應變只寫到最后一個子步中。
結果和討論
剛性沖擊結果
對于剛性沖擊,金屬棒應該在打擊剛性墻后馬上以相同的速度反彈,沖擊后的總能量(SE+KE)應該與沖擊前的總能量相同(239.61J)。
如下表所示,比較了沖擊分離后的反彈速度和總能量,發現當使用下列兩種設置時,出現了反彈速度比初始速度更大的情況,
1. 無控制(KEYOPT(7)=0)
2.
展開 淺談沖擊動力學!
五、沖擊動力學在工程上的應用
沖擊動力學在日常生活中,也得到廣泛應用。在民用領域,主要應用于生產;而在軍事應用領域主要用于破壞或防護。
在民用領域的應用,舉例如下:
圖 釘釘子
圖 沖擊壓路機
圖 噴丸強化
圖 定向爆破
圖 沖擊沉樁
圖 沖擊成型
在軍用方面的應用,舉例如下:
圖 穿甲彈
圖 摧毀掩體
圖 民機抗沖擊吸能結構
圖 古代攻城器械
圖 各種導彈
六、總結
(1)沖擊動力學主要研究瞬變、動載荷作用下,應力波傳播及結構響應的一門固體力學學科;
(2)沖擊動力學的標簽:慣性效應、阻尼效應、應變率效應、高速高能量、固體流變、化學反應、應力波、侵徹……;
(3)沖擊動力學研究的兩類基本問題:應力波傳播、結構動態響應;
(4)沖擊載荷嚴重威脅人類安全,同時又在軍民領用有廣泛應用。
展開