Jag accepterar att kakor lagras på min dator

Läs mer

Approximate solutions for explosion created vibration and permanent deformation of beams and plates.

Approximate solutions for explosion created vibration and permanent deformation of beams and plates. Beställ tryckt exemplar Lägg i kundvagnen
Författare: Wijk Gunnar
Ort: Stockholm
Sidor: 43
Utgivningsår: 2000
Publiceringsdatum: 2000-02-14
Rapportnummer: (FOA-R--00-01413-310)
Nyckelord Explosiv belastning, balkar, plattor, elastisk, stel-plastisk, maximal spänning, maximal deformation, explosive loading, beams, plates, elastic, rigid-plastic, maximum stress, maximum deformation
Sammanfattning En metod föreslås för att beräkna den maximala spänningen i ett elastiskt komponent, som kan vara en balk eller en platta, som utsätts for en tryckvåg i luft som skapas av en explosion, som inte inträffar alltför nära komponenten. Trycket på komponenten karaktäriseras av ett startvärde och en tidskonstant, vilka båda kan mätas. Komponenten karaktäriseras av materialparametrar, dimensioner och randvillkor, vilka definierar grundfrekvensen för dess vibrationer. Tryckets tidskonstant och komponentens grundfrekvens ingår i en ekvation ur vilken tiden, då den maximala spänningen komponenten inträffar, kan beräknas. Denna tid används för att beräkna den maximala spänningen i komponenten. Vidare används stel-plastisk teori for att beräkna det minsta tryck som behövs för att starta plastisk deformation, samt den permanenta deformation som orsakas av samma tryck-tid-förlopp som i det elastiska fallet. Praktiska tillämpningar av resultaten gäller väggar, fönster och dörrar i byggnader, samt strukturytor på flygplan och fartyg. Ett speciellt problem, som initierade utredningen, gäller trumhinnor, vilka ur brottsynpunkt måste behandlas som tunna och böjmomentfritt lagrade cirkulära plattor snarare än som membran. Orsaken är att i teorin för membran är membranspänningen konstant.
Abstract A method for the calculation of the maximum stress in an elastic member, which can be a beam or a plate, subjected to a pressure wave in air created by an explosion not too close is suggested. The pressure on the member is characterised by an initial value and a time constant, both of which are measurable. The member is characterised by its material parameters, its dimensions and its boundary conditions, which define a fundamental frequency of vibration. The time constant of the pressure and the fundamental frequency of the member are the input data to an equation from which the time at which the maximum stress occurs can be determined. This time is used to calculate the maximum stress in the member. Furthermore, rigid-plastic theory is used to calculate the minimum pressure required to initiate plastic deformation, as well as the permanent deformation caused by the same pressure history as in the elastic case. Practical applications of the results concern walls, windows and doors in buildings, and structural surfaces of aeroplanes and ships. A particular problem, which initiated the investigation, concerns ear drums, which from the point of view of rupture must be treated as thin hinged circular plates rather than membranes. The reason for this is that in membrane theory the surface tension is constant.

Kundvagn

Inga rapporter i kundvagnen

FOI, Totalförsvarets forskningsinstitut

FOI
Totalförsvarets forskningsinstitut
164 90 Stockholm

Tel: 08-555 030 00
Fax: 08-555 031 00

Orgnr: 202100-5182