冲击波作用下变形壁面载荷的提取及其研究

为使防地雷等特种车辆研发过程中的仿真计算过程更加真实,提出一种壁面载荷的提取方法。该方法通过分割拼接的方式提取出发生大变形界面上的壁面载荷,载荷呈现上升缓慢、下降缓慢且衰减段平滑的特点,将所得载荷解耦加载后所得变形结果与耦合计算所得结果误差约为1%,与放大的冲击波载荷、固壁面载荷加载结果相比,准确性提高了5~10倍;改变结构尺寸等参量,对载荷可能的影响因素进行研究,发现载荷特征与结构壁面厚度、半径、壁面距爆源之间的距离相关,且受爆源与界面之间间隔距离影响最为明显。

浅埋爆炸近场荷载特征研究

浅埋爆炸条件下,车辆底盘受到空气冲击波、爆炸产物以及抛射物冲击等3种效应的共同作用。为了研究荷载各效应对结构的作用特征问题,利用AUTODYN有限元软件,通过对不同物质设置不同求解器,提出了一种解耦方法,实现了荷载效应的解耦,并通过试验和仿真进行研究。结果表明:抛射物冲击效应达到全效应变形的65%~85%,空气冲击波与产物冲击效应达到全效应变形的0%~35%。各效应作用相加并不是100%,可能是因为荷载效应叠加后对钢板的影响;效应作用特征与药量、埋深、钢板厚度、结构与地面的间隔距离有关,其中抛射物冲击效应受结构与地面的距离影响较为明显。