沖擊問題實(shí)驗(yàn)應(yīng)力分析與盾構(gòu)始發(fā)反力架監(jiān)測(cè).pdf

1、沖擊問題具有重要的工程應(yīng)用背景。譬如機(jī)械部件間的碰撞、鳥撞飛機(jī)、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(lái),因軍事防護(hù)工程中涉及的裝甲防護(hù)、地下工程防護(hù)等問題,沖擊問題越來(lái)越引起了國(guó)內(nèi)外研究者的關(guān)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(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確的描述或者用數(shù)值方法對(duì)其進(jìn)行仿真模擬都存在一定的困難。如進(jìn)一步考慮沖擊過程中接觸區(qū)域的變化及摩擦效應(yīng)等因素,沖擊問題則變

2、得更為復(fù)雜。目前只有少數(shù)的簡(jiǎn)化的沖擊問題給出了理論解或者近似的理論解,很多實(shí)際的沖擊應(yīng)用問題都超出了這些解的適用范圍。因此,隨著實(shí)驗(yàn)技術(shù)的不斷進(jìn)步,從實(shí)驗(yàn)方法入手分析研究沖擊問題具有重要的科學(xué)意義與工程應(yīng)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(yīng)用背景的典型問題,已經(jīng)有了一些相關(guān)的理論分析方面研究成果,但僅有少量的實(shí)驗(yàn)工作,且沖擊速度較低,小于2m/s,未見有系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究成果發(fā)表。本文從實(shí)驗(yàn)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(duì)射彈中應(yīng)力波的影響,討論了僅通過射彈中應(yīng)力波的信息來(lái)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(shí)驗(yàn)的方法對(duì)盾構(gòu)始發(fā)階段的盾構(gòu)反力架進(jìn)行安全監(jiān)測(cè)。盾構(gòu)掘進(jìn)施工是一種先進(jìn)的隧道施工方法,在我國(guó)的隧道建設(shè)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(jī)掘進(jìn)提供反作用力的機(jī)構(gòu),其安全穩(wěn)定性關(guān)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(duì)盾構(gòu)反力架在設(shè)計(jì)極限載荷作用下的應(yīng)力分布進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算,進(jìn)而結(jié)合數(shù)值結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)工況可行性,設(shè)計(jì)了反力架監(jiān)測(cè)點(diǎn)的電測(cè)應(yīng)變傳感器優(yōu)化布局方案,進(jìn)行了歷時(shí)近四個(gè)月的現(xiàn)場(chǎng)跟蹤監(jiān)測(cè)。通過豐富的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),對(duì)盾構(gòu)施工始發(fā)階段反力架的載荷分布以及變化進(jìn)行了分析,對(duì)反力架在盾構(gòu)施工中的功能與作用進(jìn)行了科學(xué)評(píng)價(jià),為盾構(gòu)施工中的反力