系統(tǒng)工作原理

在常見的 Hertz 碰撞問題中，由于接觸碰撞面 不會(huì)發(fā)生大變形，因此易知隨著靶面傾角增加，法 向沖擊力降低，切向沖擊力逐漸加大。但是，落石 與柔性網(wǎng)的沖擊接觸與一般的 Hertz 接觸不同，主 要原因是網(wǎng)片遭受落石沖擊作用時(shí)會(huì)發(fā)生非常顯著 的大變形，容易對(duì)落石形成“包裹”作用，網(wǎng)片與 落石的接觸作用具有復(fù)雜的三維空間分布特征。隨 著傾角的增加，總體來(lái)看網(wǎng)片遭受的切向沖擊力會(huì) 趨于增加，但由于“包裹效應(yīng)”影響，使得落石底 面的法向接觸力始終處于控制地位。同時(shí)，本文更 加關(guān)注網(wǎng)面對(duì)落石的引導(dǎo)拋出問題，這也主要受到 法向接觸力的影響，與切向沖擊力相關(guān)性較弱。據(jù) 此，論文針對(duì)網(wǎng)片極限受力變形狀態(tài)，研究 了法向接觸力對(duì)落石的拋出作用，并對(duì)拋出軌跡進(jìn) 行了理論解析，進(jìn)而提出可實(shí)現(xiàn)落石拋擲控制的臨 界拋出角計(jì)算方法。

試驗(yàn)與數(shù)值模擬

為了便于試驗(yàn)反演分析和系統(tǒng)性能擴(kuò)展參數(shù)分 析，基于 LS-DYNA 構(gòu)建了試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷膭?dòng)力學(xué)數(shù)值 模型，數(shù)值模型構(gòu)件規(guī)格尺寸與試驗(yàn)一致。環(huán)形網(wǎng) 片按 Hughes-Liu 離散單元法構(gòu)建，可充分考慮網(wǎng) 環(huán)單元之間的接觸滑移，材料本構(gòu)模型基于 PIECEWISE_LINEAR_PLASTICITY(分段線性彈塑 性) ，應(yīng)力–應(yīng)變數(shù)據(jù)基于網(wǎng)環(huán)鋼絲的拉伸試驗(yàn)； 支撐結(jié)構(gòu)采用 BEAM 單元；鋼絲繩采用 CABLE 單 元；支撐柱頂、柱底支座和鋼絲繩之間定義為 SEATBELT 單元并設(shè)置滑移接觸；環(huán)形網(wǎng)片與落 錘之間采用 BEAM_TO_SURFACE 接觸。

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