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《軸向沖擊載荷作用下直桿彈性動(dòng)態(tài)屈曲的研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、,第卷第期實(shí)驗(yàn)力學(xué),!?年月‘二二二二二二二二‘二二二‘二‘甲‘‘‘一一二一一一一軸向沖擊載荷作用下直桿彈性動(dòng)態(tài)屈曲的研究魏勇朱兆祥李永池中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)提要,,本文利用分又的概念從應(yīng)力波理論出發(fā)把軸向沖擊載荷作用下直桿,的彈性動(dòng)態(tài)壓曲問(wèn)題化為特征值問(wèn)題從而導(dǎo)出直桿動(dòng)態(tài)層曲的臨界分又準(zhǔn)則同’時(shí),,測(cè)到的臨本文對(duì)一端固支直桿受軸向沖擊時(shí)的彈性慶曲問(wèn)題進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研完界,屈曲時(shí)間和理論預(yù)計(jì)位基本符合證實(shí)了理論模型的合理性理論和實(shí)驗(yàn)兩方面,,的結(jié)果都表明直桿受軸向沖擊載荷作時(shí)的屈
2、曲現(xiàn)象發(fā)生在波動(dòng)過(guò)程的前期因此在處理這類(lèi)問(wèn)題時(shí)考慮波動(dòng)效應(yīng)是必要的,,關(guān)鍵詞沖擊載荷動(dòng)態(tài)屈曲應(yīng)力波引言軸向〔‘一沖擊載荷作用下直桿彈性動(dòng)態(tài)屈曲的研究一直為人們所關(guān)注但是把屈曲現(xiàn)象和應(yīng),,力波在桿中傳播過(guò)程聯(lián)系起來(lái)進(jìn)行研究不論在理論方面或?qū)嶒?yàn)方面至今都沒(méi)見(jiàn)到重,,大進(jìn)展本文簡(jiǎn)述了考慮桿中應(yīng)力波傳播影響的動(dòng)態(tài)屈曲理論并利用電阻應(yīng)變片法對(duì)不,從而得到了在不同沖擊速度下直桿發(fā)同長(zhǎng)度的一端固定的直桿進(jìn)行了軸向沖擊實(shí)驗(yàn)生屈曲的臨界時(shí)間另外,,對(duì)直桿的殘余模態(tài)也進(jìn)行了測(cè)量得到屈曲波長(zhǎng)隨桿軸向的分布情況在,,實(shí)驗(yàn)中對(duì)試件的長(zhǎng)度進(jìn)行了選擇使得直桿的臨界屈曲時(shí)間小于彈性波傳遍整個(gè)桿同時(shí)
3、,對(duì)加,的時(shí)間載用的子彈長(zhǎng)度迸行了限制使得載荷脈沖寬度大于直桿的臨界屈曲時(shí)間這樣,在發(fā)生屈曲現(xiàn)象之前桿上既沒(méi)有固支端反射產(chǎn)生的加載波,也沒(méi)有加載端由脈沖后緣所,產(chǎn)生的卸載波進(jìn)入桿中桿上只有從加載端到彈性波陣面之間承受恒應(yīng)力從而就可,,以用較簡(jiǎn)單的處理方法進(jìn)行理論分析計(jì)算出直桿臨界屈曲時(shí)間和臨界屈曲模態(tài)的理論值以便和實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果相比較實(shí)驗(yàn)方法,,,實(shí)驗(yàn)裝置和測(cè)試系統(tǒng)如圖所示子彈為一鋼桿直徑是價(jià)長(zhǎng)為其飛行在、,速度由光測(cè)方法測(cè)定試件前端放一很巾長(zhǎng)的鋼桿以保證試件的軸向沖年月日收到‘,擊減小彎曲波對(duì)試件屈曲的影響·,,實(shí)
4、驗(yàn)采用的試件橫截面為矩形。。材料為合金鋁一端固定在桿,貼。上適當(dāng)位置貼上兩對(duì)應(yīng)變片片方式如圖所示用兩臺(tái)雙通道瞬態(tài)波形存貯器同時(shí)記錄屈曲,,試件上兩點(diǎn)的應(yīng)變波形前測(cè)點(diǎn)兩面的應(yīng)變值應(yīng)相同一旦發(fā)生屈曲由于彎曲的效,測(cè),應(yīng)點(diǎn)兩面的應(yīng)變值就有差別根據(jù)這原則就可以從記下的波形中得孫右界屈曲時(shí)間口口測(cè)速光泳超動(dòng)態(tài)應(yīng)變僅口巳口時(shí)間間隔測(cè)定器圖實(shí)驗(yàn)裝置和測(cè)試系統(tǒng)圖理論分析,由一維應(yīng)力波理論可知實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)力波動(dòng)圖案如圖所示試件中區(qū)承受恒應(yīng)力其值為‘二一魚(yú)叢蘭。。,。月。、。、、,。、。,、,式中姓分別為試件的材料密度
5、彈性波速和橫截面積分別為輸人、。桿和子彈的材料密度彈性波速和橫截面積為子彈的沖擊速度“假定傳入試件中的彈性波波陣面在到達(dá)言截而時(shí)疊,這試件的受力段發(fā)生突然屈曲段試件的橫向微小攝動(dòng)將由彎曲方程控制十。尸。器令豁,盆二式中為彎曲剛度尸只為抽向壓力假定在屈曲瞬,間橫向位移可以分離變童’,二圖砰沙可得獷‘毛》、〕、·一共乙衛(wèi)毯卿一舀班萬(wàn)召’·這里,待定常一,滿足屈數(shù)取負(fù)值戶是為了使放大因子曲現(xiàn)象的要求而不出現(xiàn)振蕩,與此對(duì)應(yīng),屈曲模態(tài)附,解勸將為兩個(gè)正弦波的迭加即有、、‘‘‘。,
6、,,,,萬(wàn)了。萬(wàn)了氣‘夕一‘且一尸‘丫月》一一氣二尸‘八一丫。。月丫戶月二,義‘戈壽壽、式中吞為波數(shù)左兌」、卜勝苦一尸一十一尸一,‘一丑一,尸,當(dāng)日時(shí)問(wèn)題退化為靜態(tài)屈曲問(wèn)題可以證明日》時(shí)模態(tài)方程的解不能表征屈,一一曲現(xiàn)象因此我們?nèi)≡?而有解模態(tài)解必,熹須滿足邊界條件即在沖擊‘上二端和彈性縱波波陣面上的橫向位移和斜率都為零‘附,二不夸二,睿‘,
7、言。,二砰夸日產(chǎn)“、一,、。一二砰拿庵壽宮吞睿禿言掩掩套,‘,如果屈曲確實(shí)發(fā)生了諸模態(tài)幅值應(yīng)不全為零其條件即齊次方程組〔勺系數(shù)行列式為零殼〕一睿左言睿吞睿一一左言掩睿乙令李、,由此可定出屈曲模態(tài)的波數(shù)吞以及諸幅值之間的比值而留有
