Energy-absorbing capacity of impact loaded plate

• Autorzy: Zatorski Z.

Warianty tytułu

PL

Zdolność absorbowania energii płyty pod obciążeniem udarowym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Based on the non-linear dynamic equilibrium equation and the rigid-perfect plastic material model, an expression on energy conservation is obtained for plates being subjected to impact loads and undergoing large deformation. The yield criterion for axialsymmetric cross-section of the plate has been extended to the generalized stress space constituted by radial and circumferential bending moments per unit length as well as membrane and circumferential normal forces per unit length. Simultaneously author showed the energy-absorbing capacity at regard force of inertia as well as passed criterion for border velocity of projectile Vg above which one should be consider force of inertia in plate. The dependence (wc/ht) is proportional to initial impact velocity Vo of projectile and similary as maximum value of the impact force of the projectile into plate shows the best convergence with results of experiences and accordance with own theoretical calculations. The present model has been applied to analysis the permanent deformation square plates impacted by flat - headed cylindrical projectile at the centre.

PL

W oparciu nieliniowe równania równowagi dynamicznej i model materiału sztywnego - idealnie plastycznego otrzymano wyrażenie zachowania energii dla płyty poddanej obciążeniom udarowym i podlegającej dużym odkształceniom. Kryterium płynięcia dla przekroju poprzecznego osiowo-symetrycznej płyty rozwinięto do uogólnionej przestrzeni naprężeń zbudowanej przez promieniowe i obwodowe momenty gnące na jednostkę długości jak również membranowe i obwodowe siły normalne na jednostkę długości. Równocześnie wyznaczono zdolność absorbowania energii przy uwzględnieniu sił bezwładności jak również podano kryterium dla granicznej prędkości uderzenia pocisku Vg, powyżej której należy uwzględnić siły bezwładności w płycie. Zależność (wc/ht) jest proporcjonalna do prędkości uderzenia pocisku Va i podobnie jak maksymalna wartość siły uderzenia pocisku w płytę pokazuje wysoką zbieżność z wynikami doświadczeń i zgodność z własnymi obliczeniami teoretycznymi. Prezentowany model zastosowano z sukcesem do analizy trwałych odkształceń kwadratowej płyty uderzanej w środek przez płasko zakończony cylindryczny pocisk-pręt.

• Wydawca: Polish Academy of Sciences - Branch in Gdańsk Marine Technology Committee of the Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Marine Technology Transactions. Technika Morska
• Rocznik: 2006
• Tom: Vol. 17
• Strony: 201--211
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys.

Twórcy

autor

Zatorski Z.

• Naval University of Gdynia, Faculty of Mechanical and Electrical Engineering 81-103 Gdynia 3, ul. Śmidowicza 69 Poland

Bibliografia

• 1. Chen W., Bounds solutions for permanent deformation of plates impacted by dropped objects, Journal Construct. Steel Research, 33, 179-198, 1995.
• 2. Johnson W., Impact strength of materials, Arnold London and Crane Russak, New York, 1972.
• 3. Langseth M.. Larsen P.K., Dropped object' plugging capacity of steel plates: an experimental investigation, Int. J. Impact Engng, 9, 3, 289-316, 1990.
• 4. Nurick G. N., Martin J. B., Deformation of thin plates subjected to impulsive loading - a review, part 2: Experimental studies. Int. J. Impact Engng, 8, 2. 159— 170, 1989.
• 5. Nurick G. N., Martin J. B., Deformation of thin plates subjected to impulsive loading —a review, part 1: Theoretical considerations, Int. J. Impact Engng, 8, 2, 171-186, 1989.
• 6. Wen H. M., Jones N., Experimental investigation of the scaling laws for metal plates struck by large masses, Int. J. Impact Engng, 13, 3,485-505, 1993.
• 7. Wen H. M., Jones N., Experimental investigation into the dynamic plastic response and perforation of a clamped circular plate struck transversely by a mass, Proc Instn Mech Engrs, 208, 113-137, 1994.
• 8. Zukas J. A., High velocity impact dynamics, John Wiley New York, 1990.