爆炸载荷下固支矩形板的大挠度塑性动力响应

颜 丰，刘敬喜

华中科技大学船舶与海洋工程学院，湖北武汉 430074

爆炸载荷下固支矩形板的大挠度塑性动力响应

颜 丰，刘敬喜

华中科技大学船舶与海洋工程学院，湖北武汉 430074

从矩形板的小挠度运动方程出发，通过引入膜力因子，给出四边固支矩形板在大挠度变形情况下的运动方程，分析矩形板大挠度塑性动力响应，并根据运动方程导出在矩形脉冲载荷作用下四边固支矩形板的运动微分方程，求解矩形板的最大残余变形计算式。同时，通过假设的应变率效应系数选取方法，解决大挠度加载情况下材料屈服应力的增加问题。使用有限元仿真手段验证了带有移行铰线的变形机构，对已有的实验样本和补充的有限元模型进行计算，并将计算出的理论结果与已有实验结果和有限元结果进行了比对，吻合较好。

矩形板；塑性动力响应；爆炸载荷；矩形脉冲；膜力因子；应变率效应

0 引 言

爆炸载荷作用下矩形板结构的塑性动力响应研究很早便受到理论界与工程界的广泛关注。对于矩形板这种二维的非轴对称结构，因其主应力方向事先不知道，因而使得有关矩形板的理论分析相当复杂和困难，尤其在大挠度情形下，既有材料非线性，又有几何非线性。尽管如此，近年来仍有不少学者在研究有关爆炸载荷下矩形板结构的大挠度塑性变形问题。例如，朱锡等［1］对爆炸载荷下的固支方板进行了理论分析和试验分析，导出了固支方板在爆炸载荷作用下的应变场，分析了方板的破裂形式，并给出了破裂临界压力值。……