某导弹无依托发射场坪动态响应研究

doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2014.10.012

摘要/Abstract

摘要： 为得到某导弹无依托发射时场坪的动态响应，采用Hongnestad方程及改进后的Saenz单轴方程分别拟合混凝土在受压时的上升段及下降段应力-应变关系，构建了一条适用于沥青混凝土的受压应力-应变曲线；引入损伤因子并结合Sidiroff能量等价原理，建立了某导弹无依托发射场坪塑性损伤动态本构；基于含场坪的发射平台非线性结构动力学模型，分析了导弹在发射状态下场坪的动态响应。研究结果表明：在导弹垂直待发射阶段，后支腿处场坪比前支腿处场坪动态响应明显；在导弹垂直发射阶段，发射筒底部处场坪沉降较大，发射筒底部处场坪与后支腿处场坪交叉区域损伤严重。研究结果可为导弹无依托发射前场坪快速评估提供理论支撑。

关键词: 兵器科学与技术, 无依托发射, 场坪, 应力应变关系, 塑性损伤, 动态响应

Abstract: To obtain the dynamic response of launching site, the Hongnestad equation and improved Saenz equation are used to construct the upward and downward stress-strain curves of compressed concrete, which is suitable for asphalt concrete. Damage factor and Sidiroff energy equivalent principle are introduced to establish a plastic damage dynamic constitutive model of launching site for missile unsupported random launch. The dynamic response of the site during launching is analyzed based on nonlinear structural dynamics model considering launching site. The results show that the dynamic response of site below back supports is more significant than that below front support before missile launching. The settlement of site below the bottom of canister launcher is larger, and the sites below the back supports and the bottom of canister launcher are seriously damaged during launching.

Key words: ordnance science and technology, unsupported random launching, launching site, stress-strain relationship, plastic-damage, dynamic response

中图分类号:

TJ03

周晓和，马大为，胡建国，仲建林. 某导弹无依托发射场坪动态响应研究[J]. 兵工学报, 2014, 35(10): 1595-1603.

ZHOU Xiao-he, MA Da-wei, HU Jian-guo, ZHONG Jian-lin. Research on Dynamic Response of Launching Site for Missile Unsupported Random Launch[J]. Acta Armamentarii, 2014, 35(10): 1595-1603.

参考文献

［1］姚晓光,郭晓松,冯永保，等. 导弹起竖过程的载荷研究［J］. 兵工学报,2008,29(6):718-722.
YAO Xiao-guang, GUO Xiao-song, FENG Yong-bao，et al. Load analysis on missile erection［J］. Acta Armamentarii,2008,29(6): 718-722. （in Chinese）
［2］姚晓光,郭晓松,冯永保，等. 导弹起竖系统的仿真研究［J］. 兵工学报,2007,28(1):23-27.
YAO Xiao-guang, GUO Xiao-song, FENG Yong-bao, et al. Simulation and research on missile erecting system［J］. Acta Armamentarii,2007,28(1):23-27. （in Chinese）
［3］张胜三. 由试验推算燃气流冲击力［J］. 导弹与航天运载技术,2001（4）:27-31.
ZHANG Sheng-san. Calculation impulsive force of combustion-gas flow by measure- ment in test［J］. Missiles and Space Vehicles, 2001（4）:27-31. （in Chinese）
［4］程洪杰,钱志博,赵媛，等. 导弹起竖过程中的对地荷载研究［J］. 兵工自动化, 2011, 30(11): 1-3,19.
CHENG Hong-jie, QIAN Zhi-bo, ZHAO Yuan，et al. Study on the load to ground on missile erection process［J］. Ordnance Industry Automation, 2011,30(11):1-3,19. （in Chinese）
［5］李宇杰,何平,秦东平. 基于混凝土弹塑性损伤本构模型的盾构管片受力分析［J］. 中国铁道科学. 2012,33（1）:47-53.
LI Yu-jie, HE Ping, QIN Dong-ping. Force analysis of segment for shield tunnel based on elastoplastic damage constitutive model of concrete［J］. China Railway Science, 2012，33(1):47-53. （in Chinese）
［6］曹明. ABAQUS损伤塑性模型损伤因子计算方法研究［J］. 交通标准化,2012(2):51-54.
CAO Ming. Research on damage plastic calculation method of ABAQUS concrete damaged plasticity model［J］. Transportation Standardization, 2012(2):51-54. （in Chinese）
［7］赵洁,聂建国. 钢板-混凝土组合梁的非线性有限元分析［J］. 工程力学,2009，26(4):105-112.
ZHAO Jie, NIE Jian-guo. Nonlinear finite element analysis of steel plate-concrete composite beams［J］. Engineering Mechanics, 2009, 26(4):105-112. （in Chinese）
［8］常晓林,马刚,刘杏红. 基于复合屈服准则的混凝土塑性损伤模型［J］. 四川大学学报：工程科学版,2011，43(1):1-7.
CHANG Xiao-lin, MA Gang,LIU Xing-hong. Damaged plasticity model for concrete structure based on composite yield criterion［J］. Journal of Sichuan University: Engineering Science Edition, 2011，43(1):1-7. （in Chinese）
［9］许斌,陈俊名,许宁. 钢筋混凝土剪力墙应变率效应试验与基于动力塑性损伤模型的模拟［J］. 工程力学,2012，29(1):39-45, 63.
XU Bin, CHEN Jun-ming, XU Ning. Test on strain rate effects and its simulation with dynamic damaged plasticity model for RC shear walls［J］. Engineering Mechanics, 2012, 29(1):39-45,63. （in Chinese）
［10］ Lubliner J,Oliver J，Oller S,et al. A plastic-damage model for concrete［J］. International Journal of Solids and Structures,1989,25(3):229-326
［11］ Lee J, Fenves G L . Plastic-damage model for cyclic loading of concrete structures［J］. Journal of Engineering Mechanics,1998,124(8):892-900.
［12］江见鲸,陆新征,叶列平. 混凝土结构有限元分析［M］. 北京：清华大学出版社,2004.
JIANG Jian-jing, LU Xin-zheng, YE Lie- ping. Finite element analysis of concrete structures［M］. Beijing：Tsinghua University Press, 2004. （in Chinese）
［13］中华人民共和国建设部. GB50010—2002 混凝土结构设计规范［S］. 北京:中国建筑工业出版社,2002.
Ministry of Construction of the People's Republc of China. GB50010—2002 Concrete structure design specification［S］. Beijing: China Architecture and Building Press, 2002. （in Chinese）
［14］王为标,吴利言. 沥青含量影响沥青混凝土应力应变关系的探讨［J］. 西安理工大学学报, 1995，11（2）:129-133,140.
WANG Wei-biao, WU Li-yan. The effects of asphalt contents on stress-strain relations of asphalt concrete［J］. Journal of Xi'an University of Technology, 1995, 11(2): 129-133, 140. （in Chinese）
［15］王金昌,朱向荣. 软土地基上沥青混凝土路面动力分析［J］. 公路, 2004(3): 6-11.
WANG Jin-chang, ZHU Xiang-rong. Dynamic analysis of asphalt concrete pavement on soft clay ground［J］. Highway, 2004(3): 6-11. （in Chinese）
［16］柳志军,刘春荣,胡朋，等. 土基回弹模量合理取值试验研究［J］. 重庆交通学院学报, 2006, 25(3):62-64.
LIU Zhi-jun, LIU Chun-rong, HU Peng, et al. Experiment study on reasonable evaluation of rebound modulis of subgrade［J］. Journal of Chongqing Jiaotong College, 2006, 25(3): 62-64. （in Chinese）

[1]	周猛, 梁民族, 林玉亮. 冲击波-破片联合载荷对固支方板的耦合作用机理[J]. 兵工学报, 2023, 44(S1): 99-106.
[2]	赵猛, 戴开达, 向召, 姜涛, 赵晓松, 徐豫新. 近爆荷载下聚氯乙烯泡沫夹芯板的动力学模型研究[J]. 兵工学报, 2023, 44(12): 3884-3896.
[3]	韩佳彤, 王昕, 张磊, 李振, 王鹏飞, 赵振宇, 卢天健. 泡沫子弹冲击下预制圆孔Q235钢板的动态响应与破坏机理[J]. 兵工学报, 2023, 44(12): 3654-3666.
[4]	周伯俊, 于传强，刘志浩，柯冰. 基于高压储能的特种车辆快速起竖技术与验证[J]. 兵工学报, 2022, 43(7): 1488-1497.
[5]	高月光，冯顺山，刘云辉，黄岐. 不同端盖厚度的圆柱形装药壳体破片初速分布[J]. 兵工学报, 2022, 43(7): 1527-1536.
[6]	励明君，姜毅，马立琦，潘霄. 基于神经网络算法的发射场坪承载能力预测方法[J]. 兵工学报, 2022, 43(5): 982-991.
[7]	张宝振，王汉平，窦建中，程梦文. 发射筒易碎前盖开盖过程的流体与固体耦合仿真方法[J]. 兵工学报, 2021, 42(8): 1660-1669.
[8]	鄢阿敏，皮爱国，王健，黄风雷，王晓锋. 基于薄层单元模型的弹体与引信系统螺纹连接参数确定方法[J]. 兵工学报, 2021, 42(4): 743-754.
[9]	宁子轩，王琳，程兴旺，程焕武，刘安晋，徐雪峰，周哲，张斌斌. 分离式霍普金森压杆加载下不同组织Ti-6321钛合金的动态响应行为[J]. 兵工学报, 2021, 42(4): 862-870.
[10]	权辉，谢建，李良，张力. 火箭发射场坪排焰道口射流研究[J]. 兵工学报, 2020, 41(6): 1111-1122.
[11]	张震东，马大为，仲健林，高原，王玺. 某型导弹冷发射装备场坪适应性研究[J]. 兵工学报, 2020, 41(2): 280-290.
[12]	郑佳佳，阚君武，张广，王炅，欧阳青. 火炮反后坐多级独立式磁流变缓冲器可控性分析[J]. 兵工学报, 2019, 40(4): 708-717.
[13]	张晓颖，李胜杰，李志强. 爆炸载荷作用下夹层玻璃动态响应的数值模拟[J]. 兵工学报, 2018, 39(7): 1379-1388.
[14]	娄伟鹏，郑长松，李和言，陈建文，张周立，马源. 高速《Symbol》v湿式换挡离合器排油阀临界开启和关闭压力研究[J]. 兵工学报, 2017, 38(9): 1665-1672.
[15]	王宪成，杨绍卿，马宁，赵文柱. 车辆柴油机缸套动载荷磨损计算模型研究[J]. 兵工学报, 2017, 38(9): 1673-1680.