刘 赛， 张伟贵， 肖 凯， 苏 玲， 王 悦

(1. 中国运载火箭技术研究院， 北京 100076； 2. 中国科学院空间应用工程与技术中心， 北京 100094)

梁杆结构的动态屈曲准则是进行工程设计的必要依据，现有梁杆结构的动态屈曲准则可以分为三类：一类是以分叉理论作为基础的屈曲准则[1-4]，仅用于某些冲击速度较高的能列出解析方程求解的简单工况，而且一般分叉解距离失稳解较远，不满足工程需要；第二类是基于放大函数法的失稳准则[5-7]，但得到的临界载荷多依赖人为主观判断；第三类是基于载荷-响应曲线的B-R(Budiansky-Roth)运动准则[8-10]，此类准则适于工程应用，但需要测量的物理量种类较多。因此亟待有一种不仅满足梁杆结构工程需要，而且涉及的物理量测量简便的动态屈曲准则。

本文针对文献[11]的试验研究对象，采用文献[12]中仿真精度较高的有限元模型，进行不同重物冲击速度下扁长杆的动态响应分析，研究杆发生弹塑性动态屈曲的准则，以及初始条件参数(材料屈服应力、预制弓形幅值和截面尺寸等)对临界冲击速度的影响。

1 扁长杆冲击屈曲的仿真分析模型

在文献[11]的试验中，矩形截面扁长杆的一端铰支，另一端为加载端，如图1所示。一质量为369 g、速度为2.45 m/s的重物撞击扁长杆的加载端，重物的侧向运动受到约束，使得扁长杆加载端运动等效于滑动铰支移动。扁长杆长度、截面宽度和厚度分别为193 mm、8.7 mm和0.63 mm，扁长杆预制为微弓形，其定义见表1。材料为Ni-Cr合金钢，密度为7.8 g/cm3，弹性模量为206 GPa，屈服强度为1 470 MPa。……