沖擊問題實驗應力分析與盾構(gòu)始發(fā)反力架監(jiān)測.pdf

1、沖擊問題具有重要的工程應用背景。譬如機械部件間的碰撞、鳥撞飛機、沖壓成型、創(chuàng)傷性顱腦損傷等都是常見的沖擊問題。近年來,因軍事防護工程中涉及的裝甲防護、地下工程防護等問題,沖擊問題越來越引起了國內(nèi)外研究者的關注。由于沖擊過程中,物體的材料性質(zhì)、形狀尺寸、沖擊接觸方式等都是影響沖擊結(jié)果的主要因素,因此,從理論上對其進行準確的描述或者用數(shù)值方法對其進行仿真模擬都存在一定的困難。如進一步考慮沖擊過程中接觸區(qū)域的變化及摩擦效應等因素,沖擊問題則變

2、得更為復雜。目前只有少數(shù)的簡化的沖擊問題給出了理論解或者近似的理論解,很多實際的沖擊應用問題都超出了這些解的適用范圍。因此,隨著實驗技術的不斷進步,從實驗方法入手分析研究沖擊問題具有重要的科學意義與工程應用背景。
　　 沖擊問題中,桿形射彈與彈性材料的沖擊問題是一類具有廣泛應用背景的典型問題,已經(jīng)有了一些相關的理論分析方面研究成果,但僅有少量的實驗工作,且沖擊速度較低,小于2m/s,未見有系統(tǒng)的實驗研究成果發(fā)表。本文從實驗的角度

3、系統(tǒng)地研究了桿形射彈與彈性材料的沖擊問題,分析了沖擊初速度、射彈材料性質(zhì)、被沖擊物材料性質(zhì)及幾何特性等因素對射彈中應力波的影響,討論了僅通過射彈中應力波的信息來分析被沖擊物的材料特性和幾何性狀的可行性。
　　 本文的另一部分工作是用實驗的方法對盾構(gòu)始發(fā)階段的盾構(gòu)反力架進行安全監(jiān)測。盾構(gòu)掘進施工是一種先進的隧道施工方法,在我國的隧道建設中正發(fā)揮著重要作用。盾構(gòu)始發(fā)階段是盾構(gòu)工法的重要一環(huán),施工難度,事故多發(fā),而盾構(gòu)反力架是在盾構(gòu)始

4、發(fā)階段為盾構(gòu)機掘進提供反作用力的機構(gòu),其安全穩(wěn)定性關系著盾構(gòu)始發(fā)施工的成敗。在本文工作中,首先利用ABAQUS6.5有限元軟件對盾構(gòu)反力架在設計極限載荷作用下的應力分布進行了數(shù)值計算,進而結(jié)合數(shù)值結(jié)果與現(xiàn)場工況可行性,設計了反力架監(jiān)測點的電測應變傳感器優(yōu)化布局方案,進行了歷時近四個月的現(xiàn)場跟蹤監(jiān)測。通過豐富的實測數(shù)據(jù),對盾構(gòu)施工始發(fā)階段反力架的載荷分布以及變化進行了分析,對反力架在盾構(gòu)施工中的功能與作用進行了科學評價,為盾構(gòu)施工中的反力