目錄
第1章 緒論 1
參考文獻 5
第2章 建築Q235鋼的動態本構模型與應用 7
2.1 基於Johnson-Cook模型的金屬材料動態力學行為描述 8
2.2 Johnson-Cook本構和失效模型參數的獲取方案 9
2.3 Q235B鋼材料性能試驗 11
2.3.1 光滑圓棒試件拉伸試驗 12
2.3.2 缺口拉伸試驗 14
2.3.3 壓縮試驗 14
2.3.4 光滑圓棒試件的扭轉試驗 15
2.4 Johnson-Cook本構和失效模型的參數標定 15
2.4.1 本構模型參數標定 15
2.4.2 失效模型參數標定 16
2.5 Zerilli-Armstrong與Cowper-Symonds本構模型參數標定 20
2.6 本構模型的驗證及應用討論 22
2.7 本章小結 24
參考文獻 25
第3章 圓鋼管側向衝擊響應試驗 27
3.1 兩端固支圓鋼管側向衝擊試驗 28
3.1.1 試驗概況 29
3.1.2 試件加工及材性 30
3.1.3 試驗現像 32
3.1.4 塑性鉸和失效模式 37
3.1.5 試驗結果分析 38
3.2 軸力作用下圓鋼管側向衝擊試驗 46
3.2.1 試驗概況 47
3.2.2 軸力加載裝置 48
3.2.3 試件設計及加工 50
3.2.4 試驗加載過程和現像 52
3.2.5 軸力作用機理分析 58
3.3 本章小結 62
參考文獻 63
第4章 圓鋼管側向衝擊仿真技術及參數影響規律 65
4.1模型的建立及驗證 65
4.1.1模型的建立 65
4.1.2模型驗證 68
4.2 圓鋼管側向衝模型的敏感性分析 73
4.2.1 網格尺寸 73
4.2.2 材料本構模型的影響 76
4.2.3 衝擊物的簡化建模 78
4.2.4 其他因素的影響 79
4.3 參數分析方案 80
4.4 無軸力作用圓鋼管側向衝擊參數化分析 82
4.4.1 典型動力響應 82
4.4.2 失效模式 85
4.4.3 影響因素分析 86
4.5 軸力作用下圓鋼管側向衝擊參數化分析 93
4.5.1建模與軸力的施加 93
4.5.2 典型動力響應 95
4.5.3 失效模式 98
4.5.4 軸力的影響分析 99
4.6 本章小結 102
參考文獻 103
第5章 網殼結構在衝擊荷載下的失效模式 104
5.1 基於ANSYS/LS-DYNA模型 104
5.1.1 類型 104
5.1.2 定義材料模型 105
5.1.3 定義接觸類型 106
5.2 網殼結構的典型衝擊失效模式 106
5.2.1 結構局部凹陷 106
5.2.2 結構整體倒塌 115
5.2.3 結構衝切破壞 124
5.3 網殼結構的衝擊失效機理分析 130
5.3.1 衝擊過程的劃分 131
5.3.2 結構整體倒塌機理 132
5.3.3 結構局部凹陷機理 135
5.3.4 結構衝切破壞機理 136
5.4 網殼結構失效模式的分布規律及衝擊能量影響 138
5.4.1 失效模式的分布規律 139
5.4.2 衝擊物初動能對失效模式的影響 141
5.5 本章小結 146
參考文獻 146
第6章 網殼結構衝擊響應規律 147
6.1 衝擊物尺寸對網殼結構失效模式的影響 147
6.1.1 失效模式分布 148
6.1.2 影響原因分析 149
6.2 彈塑性材料衝擊物對網殼結構失效模式的影響 157
6.2.1 失效模式分布 158
6.2.2 影響原因分析 159
6.3 衝擊點位置的影響 162
6.4 衝擊角度的影響 164
6.5 矢跨比的影響 168
6.5.1 杆件截面不變 168
6.5.2 杆件截面改變 170
6.6 屋面質量的影響 171
6.6.1 杆件截面不變 171
6.6.2 杆件截面改變 173
6.7 初始缺陷的影響 175
6.8 本章小結 175
參考文獻 175
第7章 網殼結構模型落錘衝擊試驗 177
7.1 網殼結構失效模式衝擊試驗 177
7.1.1 試驗目的與方案 177
7.1.2 加載裝置與試驗模型 178
7.1.3 模態測試與分析 181
7.1.4 彈性衝擊試驗與數值仿真對比 183
7.1.5 破壞性衝擊試驗與數值仿真對比 188
7.2 考慮屋面繫統網殼模型破壞模式衝擊試驗 192
7.2.1 試驗目的與方案 192
7.2.2 試驗模型加工 193
7.2.3 測點布置、缺陷測試、材性試驗 195
7.2.4 自振頻率測試 198
7.2.5 彈性衝擊試驗 199
7.2.6 破壞性衝擊試驗 202
7.2.7 數值分析及與試驗對比 205
7.3 本章小結 213
參考文獻 213
第8章 網殼結構遭受飛機撞擊效應研究 214
8.1 利用Riera模型對飛機撞擊網殼的模擬 214
8.2 飛機模型及撞擊剛體結構模擬 216
8.3 網殼結構的飛機撞擊響應與破壞模式 219
8.3.1 飛機以撞擊方式1撞擊點A 220
8.3.2 飛機以撞擊方式2撞擊點A 222
8.3.3 飛機以撞擊方式3撞擊點A 223
8.3.4 飛機以撞擊方式2撞擊點B 225
8.3.5 飛機以撞擊方式2撞擊點C 226
8.4 考慮阻尼對網殼失效模式的影響 228
8.5 考慮屋面板對網殼失效模式的影響 229
8.6 本章小結 233
參考文獻 233