[發明專利]一種在爆炸荷載作用下等截面固端梁荷載系數的計算方法

有效

• 申請號: 201811355583.4
• 申請日: 2018-11-14
• 公開（公告）號: CN109376459B
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 耿少波;許博超;陳淑萍;武晉文;李建軍;李艷輝;劉洋宇;趙力將;黃云波
• 申請（專利權）人: 中北大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F111/04
• 代理公司: 太原高欣科創專利代理事務所(普通合伙) 14109
• 代理人: 崔雪花;冷錦超

1.一種在爆炸荷載作用下等截面固端梁荷載系數的計算方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)建立等截面固端梁在近場爆炸、遠場爆炸作用下的統一荷載模型，以等截面固端梁跨中位置為坐標原點，以水平向右平行梁方向為x軸方向，垂直于x軸向下方向為y軸方向，建立坐標；

2)選取等截面固端梁跨中截面為觀測位置，等截面固端梁兩端部約束條件相同，結構一階振型形狀、爆炸荷載作用關于跨中位置x＝0正對稱，

在x∈(-0.5l,0)范圍內，確定固端梁一階振型形函數X(x)為：

式中β＝1.5π/l；

進而確定包含近場爆炸、遠場爆炸的等截面固端梁爆炸荷載系數K_L：

式中，p(x)為沿梁長方向x各點的超壓峰值，f(t)為超壓峰值隨時間衰減函數，P_e(t)為等效載荷，X(x)為一階振型形函數，t為時間，l為等截面固端梁的長度，x為爆炸作用下等截面固端梁沿梁長任意一點；

所述爆炸作用產生的超壓峰值p(x)關于坐標x的函數為：

式中，h為爆炸源至等截面固端梁的垂直距離，w為炸藥當量，a,b,c為爆炸沖擊波超壓峰值參數。

2.根據權利要求1所述的一種在爆炸荷載作用下等截面固端梁荷載系數的計算方法，其特征在于，所述超壓峰值p(x)的計算包括以下步驟：

令C＝c*w，選擇典型爆炸沖擊波超壓峰值參數數值a,b,c和炸藥當量w，得到A，B，C的具體數值；

得到超壓峰值為：

3.根據權利要求2所述的一種在爆炸荷載作用下等截面固端梁荷載系數的計算方法，其特征在于，所述等截面固端梁爆炸荷載系數K_L的計算過程如下：

1)定義無量綱參數t＝x/h，代入t在區間[-100，0]上進行指數函數擬合，得到：

進而定義參數γ＝h/l,δ＝βh，積分后確定荷載系數的分子項為：

2)對荷載系數的分母項進行積分求解：

3)將步驟1)得到的分子項除以步驟2)得到的分母項，計算得出荷載系數K_L。