爆炸荷载下简支梁动力响应的双阶段分析：理论与数值模拟对比

爆炸荷载作用下简支梁的动力响应分析是一篇由胡世高、卜荣丽和段卫东三位作者合作完成的首发论文，发表在中国科技论文在线上。该研究聚焦于爆炸动力学与振动力学在工程结构中的应用，特别关注简支梁在遭受爆炸载荷时的动态响应特性。 文章的核心内容首先探讨了简支梁在爆炸载荷下的动力响应特征，发现其响应可以划分为两个阶段。第一阶段是受迫振动阶段，这是爆炸载荷直接作用于梁体时，梁体被迫发生的振动，表现出明显的强迫振动特性。这一阶段的响应主要由外部爆炸力驱动，其动态行为受到爆炸载荷参数的影响。 第二个阶段是无荷载作用的自由振动阶段，当爆炸载荷消失后，梁体会根据自身的固有频率和初始条件继续振动，直到能量耗散到一定程度停止。这个阶段的响应主要取决于梁的固有振动特性和初始状态。 为了进一步理解和评估梁体的承载能力，作者建立了挠度（即梁体位移）与应力之间的关系模型，使得能够在任意时刻计算梁上某一点的应力，这对于判断梁是否达到屈服极限提供了重要的数学支持。 通过一个具体的算例，作者对比了理论推导和数值模拟的结果，显示在受迫振动阶段，梁的最大挠度理论值与模拟值之间存在约8%的误差；而在自由振动阶段，两者之间的差异约为10%。这表明理论模型在预测实际振动行为方面具有较高的准确度，但也提示了数值模拟方法在某些特定条件下的必要性。 关键词“爆炸荷载”、“简支梁响应”和“数值模拟”突显了论文的主要研究内容和方法，同时也揭示了研究者对爆炸环境中的结构工程问题的关注点。这篇论文不仅提供了理论分析框架，还为实际工程中的爆炸防护设计和安全评估提供了有价值的参考依据。