，指出忽略材料应的力学行为基本上与单排圆环列系统的变形行为相类似多排圆环系统的变形过程较单排圆环系统的变化更为平缓。曾首义等的实验结果也表明圆环层数对变形影响很大，多层圆环系统的总变形较大，但其反力波形平缓没有继生峰值。而顾红军等进行了相关的实验研究，对以往的模态解公式进行了修正，使得多排圆环系统的理论分析结果更接近实际情况。同时，赵凯等对圆环列系统在弹性范围内的应力波效应讲行了较为深入的研究。受集中质量块撞击的实验结果。四铰机构。等人详尽地研究了强化效应对圆环承载能力的影响。他们指出，材料线性强化的结果不但使塑性极限弯矩提高，而且使塑性铰扩展为塑性区。等人对强化受压圆环的处理同余同希年对强化受拉圆环的处理是完全致的。等最先对冲击载荷下金属圆环列若干个圆环排成列的动态力学行为进行了实验研究，得到了大量的不同连接条件下的圆环列系统的实验数据，并在此基础上提出了结构波理论。和首先报道了圆二〇五年五月十日星期环串接系统端部等最先对冲击载荷下金属圆环列若干个圆等人对强化受压圆环的处理同余同希年对强化受拉圆环的处理是完全致的。部分内容简介指出，理想刚塑性薄圆环在两刚性平板对压下的大变形为个四铰机构。等人详尽地研究了强化效应对圆环承载能力的影响。他们指出，材料线性强化的结果不但使塑性极限弯矩提高，而且使塑性铰扩展为塑性区。等人对强化受压圆环的处理同余同希年对强化受拉圆环的处理是完全致的。等最先对冲击载荷下金属圆环列若干个圆环排成列的动态力学行为进行了实验研究，得到了大量的不同连接条件下的圆环列系统的实验数据，并在此基础上提出了结构波理论。和首先报道了圆二〇五年五月十日星期环串接系统端部受集中质量块撞击的实验结果。发现圆环的变形过程乃至完全压扁是个接个在进行，在宏观上表现出间断冲击波的特性，为此，和建立了维冲击波理论模型，这个模型能够反映出圆环串接系统的的瞬态塑性变形机制，并与实验进行了比较。等人也研究过圆环在形槽内受压，以及在有侧向约束的情况下受压的问题。对于此种情形，圆环的大变形机构会在两个受载点中间形成塑性铰，相应的分析也很复杂。等讨论了材料的应变率效应对圆环列系统的影响，指出忽略材料应变率效应可能导致对结构应力水平的估计值过低。有关圆环及圆管受准静态横向载荷作用的塑性变形分析方面的文献可参考，而动载作用下圆环及圆管的响应特性研究可参考，其中包括了理论研究和实验研究。近年来，国内关于这方而的研究也取得了大量的研究成果，余同希研究了利用金属塑性变形原理的碰撞能量吸收装置，从比耗能相对行程和承载力的稳定性等指标对各类能量吸收元件进行比较。余同希还对圆环圆管方管等结构的耐撞性进行了深入研究。宋宏伟对圆管等能量吸收结构撞击吸能特性做了研究。姜锡权对多排圆环系统进行了大量的实验研究，其结果表明在准静态条件下，多排圆环系统的力学行为基本上与单排圆环列系统的变形行为相类似多排圆环系统的变形过程较单排圆环系统的变化更为平缓。曾首义等的实验结果也表明圆环层数对变形影响很大，多层圆环系统的总变形较大，但其反力波形平缓没有继生峰值。而顾红军等进行了相关的实验研究，对以往的模态解公式进行了修正，使得多排圆环系统的理论分析结果更接近实际情况。同时，赵凯等对圆环列系统在弹性范围内的应力波效应讲行了较为深入的研究。赵凯等还通过对圆环列系统实验和数值研究，得出研究结果表明圆环列系统是高效的能量吸收装置考虑安装实用的要求，个薄壁圆环系统是比较适合工程实际应用的方案。圆环列系统能够满足结构防护的工程要求，具有广阔应用前景和实际工程意义，值得进步推广和应用。杨嘉陵和蔡序杰的研究侧重点在圆环系统的压扁失效的传播分析方面，包括有限元数值模拟和理论模型。理论模型将金属圆环等效为弹塑性弹簧，并以此作为基本单元，研究了纵向串接的系列圆环末端受撞击的弹塑性动力响应，进而预测各圆环不同时刻的变形情况。他们在对弹塑性圆环串接系统受强动载荷作用的失效分析中，得出结论对于串接的弹塑性圆环系统，提出了宏观等效二〇五年五月十日星期的弹塑性质量弹簧系统，相应的材料与结构参数是基于单个圆环受强动载荷作用弹塑性动力分析的结果。通过定义塑性屈服点和圆环的失效准则，可以近似描述塑性波的传播过程，观察到圆环依次失效的发生发展的传播过程。通过与有限元结果和实验结果的定量比较，说明这理论模型能够很好的反映出圆环系统的弹塑性动力特性，对于进步研究这种系统的能量吸收特性是有意义的。本文要研究的内容本文根据课题研究需要，在前人工作的基础上针对圆环结构的动力响应问题，从理论分析和数值模拟两个方面对圆环在压缩和冲击载荷作用下的动力响应问题进行了研究，对金属圆环结构进行力学分析和研究，研究径向压缩和冲击中金属圆环结构的塑性变形行为以及能量吸收特性，推出金属圆环结构的载荷位移关系曲线。研究圆环在冲击过程中的变形形态及其对能量的吸收。在经典刚塑性理论的基础上，采用动力有限元程序对金属圆环结构在冲击下的动态响应进行数值分析，同时对金属圆环结构进行压缩和冲击实验。统计整理实验数据绘制金属圆环结构的载荷位移曲线，在此基础上初步探讨金属圆环结构的耐撞性问题。二〇五年五月十日星期金属圆环结构的理论分析塑性弯曲作为种能量耗散机制，在碰撞能量吸收装置中有着广泛的应用。其中，圆环就是种研究得最充分应用得最广泛的能量吸收元件。对集中力作用下的受压圆环考虑对方向相反的集中力作用下的刚塑性圆环。它需要四个塑性铰以形成个破损机构。利用能量法，我们可以得到其载荷位移曲线。另方面这个问题也可以通过考虑圆弧段平衡得到解答。当圆弧段的转角为时，压缩量为现在的长度为作用在这段圆弧上的力和力矩等效于两个数值相等作用方向相反的力。平衡条件要求这两个力必须沿同条线作用，该线称为推力作用线。因此，力的平移必须等于，这里为圆环的塑性极限弯矩。将此引入方程得出形成破损机构需主持开发完成。能够模拟真实世界的各种复杂的问题，特别适合求解各种二维三维非线性结构的高速碰撞爆炸和金属成型等非线性动力冲击问题，同时可以求解传热流体及流固耦合问题。其特点主要包括以下几个方面强大的分析能力丰富的材料模型库易用的单元库充足的接触方式自适应网格剖分功能和列式算法边界元法隐式求解热分析不可压缩流场分析跌落测试分析强大的软硬平台支持分析的般流程与般的辅助分析软件操作过程类似，分析过程也包二〇五年五月十日星期括问题的规划前处理以及后处理四个部分，如图所示。图分析流程在分析问题的规划中要综合考虑问题的特点计算精度时间在前处理中要指定单元类型实常数材料模型建立有限元模型定义接触边界条件，施加载荷输出文件在加载与求解中要设置求解参数并求解。求解过程建立模型依次建立圆环模型和上下实体模型。圆环尺寸为外直径内直径高度。上下实体尺寸为长宽高。本文采用国际单位制，圆环的密度为，柏松比为，杨氏模量为，屈服极限为，切变模量为。上下实体的密度为，柏松比为，杨氏模量为。二〇五年五月十日星期图实体模型所用单元简介在本文中对圆环模型进行划分时所用单元类型为单元，单元是用于维显式结构实体单元，由节点构成，图描述了几何特性节点位置和坐标系。这个单元只用在动力显式分析，它支持所有的非线性特性。图实体单元几何特性二〇五年五月十日星期本文中对圆环进行冲击的实体模型进行划分时所用单元类型为单元，图描述了几何特性节点位置和坐标系。图实体单元几何特性依次选择材料模型，通过路径，分别输入密度杨氏模量泊松比屈服极限切变模量的数值，通过路径，分别输入上下实体的密度杨氏模量泊松比。利用工具分别对圆环上下实体进行网格划分，得到有限元模型，如图所示。圆环被划分成个单元，个节点。上下实体各被划分成个单元，个节点。二〇五年五月十日星期图有限元模型选择命令，生成。选择，输入速度，将计算终止时间设为，将结果输出文件的输出步数设为步，时间历程文件的输出步数设为。选择命令，生成文件。打开文件，修改文件中的关键字和参数并保存。启动求解器，选择修改后的文件，调用求解器求解。后处理本文采用内含的处理器进行圆环冲击的数值模拟的后处理分析。运行，选择命令，读入结果数据文件。以下是圆环在冲击下的变形过程图二〇五年五月十日星期图圆环冲击的初始图片图圆环冲击变形的临界状态图片二〇五年五月十日星期图圆环冲击变形图图圆环冲击变形图二〇五年五月十日星期图圆环冲击变形图图圆环冲击变形图二〇五年五月十日星期图圆环冲击变形最后的图片从以上的圆环冲击变形图中，可以看到圆环的变形形态与压缩试验得到的圆环的变形形态是致的。从而可以通过以下节点和单元在模拟冲击过程中的应力位移能量的各种曲线和云图，对圆环的冲击动态响应进行研究。图节点和节点在圆环中的位置节点和节点在圆环在冲击过程中的位移曲线图如下二〇五年五月十日星期图节点和节点在冲击过程中的轴位移时间曲线图节点和节点在冲击过程中的轴位移时间曲线二〇五年五月十日星期图节点和节点在冲击过程中的轴位移时间曲线图节点和节点在冲击过程中的总位移时间曲线二〇五年五月十日星期单元的应力时间曲线和应变时间曲线如下图单元在圆环上的位置图单元在冲击过程中的轴应力时间曲线二〇五年五月十日星期图单元在冲击过程中的轴应力时间曲线图单元在冲击过程中的轴应力时间曲线二〇五年五月十日星期图单元在冲击过程中的有效应力时间曲线图单元在冲击过程中的有效塑性应变时间曲线二〇五年五月十日星期节点在冲击过程中的位移时间曲线图节点在圆环上的位置图节点在冲击过程中的轴位移时间曲线二〇五年五月十日星期图节点在冲击过程中的轴位移时间曲线图节点在冲击过程中的轴位移时间曲线二〇五年五月十日星期图节点在冲击过程中的总位移时间曲线圆环顶部单元在冲击过