钢板耗能形变测量方法、滚石防撞装置设计方法、应用制造方法及图纸

本发明专利技术公开钢板耗能形变测量方法、滚石防撞装置设计方法、应用。针对现有技术没有解决防撞体设计中利用关键参数对钢板耗能形变过程数学量化问题的缺陷，本发明专利技术提供一种钢板耗能形变测量方法，测量钢板受球状体撞击变形过程的压缩应变、钢板变形区半径与体积；提供一种钢板受球状体撞击的形变耗能量测量方法；提供一种防撞体受撞击耗能量测量方法，用于耗能件是复合夹层结构的防撞体耗能性能测量；提供各测量方法在钢板抗撞击性能或防撞体耗能性能测算评估中的应用。提供一种滚石防撞装置设计方法，根据能量关系验算耗能件设计参数。本发明专利技术填补对钢板耗能形变过程进行数学量化的技术空白，提升复合夹层结构耗能效果测算方案科学性，减少设计浪费。减少设计浪费。减少设计浪费。

【技术实现步骤摘要】
钢板耗能形变测量方法、滚石防撞装置设计方法、应用


[0001]本专利技术涉及材料冲击变形测量与防撞装置设计，特别是涉及一种以钢板为迎撞面的耗能变形与防撞装置设计，属于运动过程测量技术、工程防护设计技术、地质灾害防治


技术介绍

[0002]防撞安全性设计是包含桥墩在内的某些特定建筑物/构筑体工程设计的重要内容。在工程实际中，一般将具有良好耗能缓冲性能的泡沫铝、聚氨酯等高吸收性材料加工成耗能芯材，再将其下覆于致密金属板之后，形成“三明治”式复合夹芯结构。以致密金属板(通常是钢板)作为迎撞面，能够有效克服高吸收性材料由于孔隙量大、致密性低所致的强度不足缺陷。这类复合夹芯材料由于具有质量轻、比刚强度高、吸能性能突出的性能优势，同时具有加工便捷、成本经济的造价优势，被广泛应用于前述特定建筑物/构筑体的防撞部、防撞装置设计。
[0003]现有技术“泡沫铝防护装置在桥墩防撞上的应用研究”(徐东丰，重庆交通大学，2006)、“设置新型复合材料防撞装置的车－桥碰撞数值模拟”(张建强等，《中外公路》，2011年第31卷第6期)“聚氨酯夹层板桥墩防本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.钢板耗能形变测量方法，测量钢板受球状体撞击变形过程的压缩应变ε(t)，其特征在于：依式1测算钢板的压缩应变ε(t)，式1中，ε(t)—钢板压缩应变，δ(t)—钢板受冲击压痕深度，根据撞击试验确定，R1—球状体半径。2.根据权利要求1所述测量方法，其特征在于：所述δ(t)的撞击试验确定方法是，利用球状体撞击钢板试验平台采集球状体冲击加速度时程曲线，依式9建立球体冲击加速度a函数，依式10、式11建立钢板受冲击压痕深度δ(t)函数，a＝At4+Bt3+Ct2+Dt+E
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式9式9式9～式11中，t为冲击时间，单位s，A、B、C、D、E为试验参数，v(t)为球体冲击速度时程。3.根据权利要求1或2所述测量方法，其特征在于，依式2测算钢板变形区半径R2(t)，式2中，R2(t)—钢板变形区半径。4.根据权利要求3所述测量方法，其特征在于，依式3测算钢板变形区体积V1(t)，式3中，V1(t)—钢板变形区体积，d1—钢板撞击区原始厚度。5.钢板形变耗能量测量方法，测算钢板受球状体撞击耗能量，其特征在于：依式4、式5测算钢板受球状体撞击的极限变形耗能量W1，，式4、式5中，W1—钢板极限变形耗能量，EA1—钢板单位体积耗能值，依现有技术测算确定，—钢板有效吸能体积，d1—钢板撞击区原始厚度，材料性能确定，R1—球状体半径，现场数据确定，ε
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—钢板失效应变，材料性能确定。
6.权利要求1～4任一所述钢板耗能形变测量方法或权利要求5所述钢板形变耗能量测量方法在钢板抗撞击性能测算评估中的应用，或者在防撞体耗能性能测算评估中的应用，所述防撞体的迎撞击层是钢板层。7.利用权利要求5所述钢板形变耗能量测量方法实现的防撞体受撞击耗能量测量方法，其特征在于：所述防撞体的耗能件是复合夹层结构(1)，包括作为迎撞击面的钢面板(11)与耗能芯材(12)；测算钢面板(11)的极限变形耗能量W1，依式6、式7测算耗能芯材(12)的变形耗能量W2，所述耗能芯材(12)变形区半径依式6计算确定，W2＝EA2×
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【专利技术属性】
技术研发人员：李林，吕文达，郭铮，王斌，王东昀，窦鹏涛，徐瑾，王瑞，王杰，孙长亮，程涛，袁跃民，王东坡，易雪斌，闫帅星，
申请(专利权)人：兰州铁道设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：