泡沫金属夹芯梁在重复冲击下的动态响应*
2021-07-30郭开岭余同希李应刚
爆炸与冲击 2021年7期
朱 凌,郭开岭,余同希,李应刚
(1.武汉理工大学高性能船舶技术教育部重点实验室,湖北 武汉 430063;2.武汉理工大学交通学院船舶、海洋与结构工程系,湖北 武汉 430063;3.香港科技大学机械与航空航天工程系,香港 九龙 清水湾 999077)
船舶与海洋工程装备在海上航行或作业过程中,经常会遭受重复冲击载荷作用,比如货船在装载货物时船底板受到货物的反复撞击,海洋平台和现代舰船在服役过程中直升机多次降落时对主甲板的反复撞击以及冰区船舶受到浮冰和冰排等的反复撞击等。这些反复碰撞载荷将导致船体结构出现塑性变形累积,最终产生失效破坏,给船舶结构安全带来严重的威胁和极大的挑战。因此,重复冲击问题在船舶与海洋工程领域受到广泛关注,是目前研究的热点。
为了研究船舶重复碰撞问题,Zhu[1]结合理论、数值和实验方法对船体板受质量块重复碰撞响应进行了分析,基于有限差分法开发了数值程序,预测了船体板在重复冲击载荷作用下的最终挠度。为了进一步研究船体板在重复冲击载荷下的动态力学行为,Zhu 等[2]对四周刚固矩形板进行了重复碰撞模型实验,获得了船体板最终挠度随冲击次数的变化关系。随后,Zhu 等[3-4]对船体结构重复冲击问题展开了系列研究,阐明了重复冲击过程中的船体板的变形损伤累积机理。
高性能船舶正朝着大型化、高速化和多样化的方向发展,将泡沫金属夹芯结构应用于船舶结构设计当中,可以在实现轻量化设计的同时提高船舶结构的安全性。……
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