钢球与简支梁的次碰撞研究
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- 2021-09-10
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采用自行研制的一套柔性结构次碰撞实验平台和配套搭建的次碰撞瞬态测试系统,对钢球坠落碰撞简支钢梁过程进行了详细的实验测试。在此基础上,结合赫兹碰撞理论和数值仿真方法,深入探讨和研究了碰撞过程中出现的次碰撞现象。研究结果表明:(1)首个次碰撞过程的碰撞持续时间与Hertz碰撞时间相吻合;(2)后续次碰撞与首个次碰撞过程不同,其碰撞持续时间围绕Hertz碰撞时间作随机变化,但在总体趋势上依然符合赫兹碰撞理论;(3)研究表明,看似随机、对结构瞬态响应敏感、十分复杂的次碰撞过程,本质上受到局部接触变形所主导,可以采用Hertz准静态理论研究次碰撞过程的一些机理和规律;(4)后续次碰撞过程明显受到了柔性梁整体变形运动的影响,反过来又影响到钢球的上抛运动和梁的后续瞬态响应,使得下一次碰撞的发生变得难以预测.
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