爆炸荷载下不同壁厚圆柱壳动力学行为的研究

摘要：

对爆炸荷载下圆柱壳的动力学行为进行了实验研究及数值模拟。将外径均为100mm的3种壁厚的Q235钢质圆柱壳置于由TNT药柱产生的爆炸场中进行冲击实验，系统分析了在不同装药高度及壳壁厚度参数条件下圆柱壳的冲击变形模式，即迎爆面局部凹陷变形模式（ModeⅠ）、迎爆面局部凹陷与壳整体弯曲变形耦合模式（ModeⅡ）、整体变形失效模式（ModeⅢ）及局部穿透与整体变形失效耦合模式（ModeⅣ）。采用LS-DYNA有限元程序及Lagrangian-Eulerian流固耦合算法，对圆柱壳的非线性动力响应过程进行了数值模拟，分析了圆柱壳的变形历程及最终残余变形的情况，计算结果与实验现象吻合较好。研究结论可为圆柱壳结构爆炸破坏分级及抗爆技术设计提供科学依据。

关键词：钢质圆柱壳、爆炸荷载、动力学行为、变形模式、数值模拟

分类号：O383;E932.2(爆炸力学)

资助基金：国家自然科学基金项目11102233

在线出版日期：2014-11-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：525-532