沖擊載荷下翻車保護結(jié)構(gòu)塑性動力學(xué)有限元仿真.pdf

1、塑性動力學(xué)作為固體力學(xué)的一個分支學(xué)科,其主要研究各種非彈性(主要是彈塑性)物體或結(jié)構(gòu)在短時強載荷作用下運動、變形及破壞的規(guī)律。實際的工程材料大多數(shù)都是彈塑性的,它們的彈性工作階段有限。當外載荷超過這個階段時,受力物體必然要有部分或全部進入塑性變形狀態(tài)。因此研究結(jié)構(gòu)的塑性動力學(xué)問題就日益為工程實際所必需。
　　 為了進一步研究結(jié)構(gòu)受沖擊載荷作用下的塑性動力學(xué)行為,解決工程實際中結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)問題,本文基于塑性動力學(xué)問題的基本理論,

2、應(yīng)用有限元仿真方法,對沖擊載荷作用下框架結(jié)構(gòu)的非線性動力響應(yīng)問題進行了初步的研究。以一門式框架結(jié)構(gòu)為研究對象,利用有限元軟件ABAQUS/Explicit通過不斷修正控制參數(shù)、完善仿真方法,以及與文獻中試驗結(jié)果的比較,提出了框架結(jié)構(gòu)在沖擊載荷作用下塑性動力學(xué)有限元仿真的分析方法。
　　 為了能在翻車保護結(jié)構(gòu)(Roll-OverProtectiveStructure,簡稱ROPS)設(shè)計階段充分考察其安全性能,使之順利通過相關(guān)法規(guī)的

3、檢測。采用本文提出的沖擊載荷作用下塑性動力學(xué)有限元仿真分析方法,根據(jù)OECD標準Code-3中關(guān)于ROPS強度試驗的要求,以DF-90型拖拉機駕駛室式ROPS為研究對象,通過合理的模型簡化,對動態(tài)試驗過程進行了仿真。結(jié)果顯示ROPS的部分區(qū)域已經(jīng)發(fā)生塑性變形,但沒有侵入安全容身區(qū),滿足驗收條件;各部分的應(yīng)力分布也很好地反映了實際事故中拖拉機受到?jīng)_擊載荷作用的受力狀況,可以作為結(jié)構(gòu)改進的依據(jù)。工程實際算例結(jié)果從另一側(cè)面驗證了本文提出的沖擊