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力学实验对冲击波响应的非线性模型分析
目录
一、文档概要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3
1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4
1.2国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5
1.3研究内容与方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6
1.4本文结构安排．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9
二、冲击波响应基本理论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10
2.1冲击波概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12
2.1.1冲击波的定义与特性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14
2.1.2冲击波的产生机制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16
2.2应力波传播理论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19
2.2.1应力波传播的基本方程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22
2.2.2材料对应力波传播的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25
2.3非线性力学模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27
2.3.1非线性力学模型的概念．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29
2.3.2常用的非线性模型类型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30
三、力学实验方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32
3.1实验装置与设备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34
3.1.1实验装置的构成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35
3.1.2关键设备的选型与参数．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37
3.2实验方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40
3.2.1实验样品的选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41
3.2.2实验条件的设定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42
3.3数据采集与处理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44
3.3.1数据采集系统的搭建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46
3.3.2实验数据的预处理方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48
四、冲击波响应非线性模型构建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51
4.1模型建立原则．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52
4.1.1准确性原则．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53
4.1.2简洁性原则．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．56
4.2控制方程的推导．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．57
4.2.1基于能量守恒的推导．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．59
4.2.2考虑材料非线性的修正．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．63
4.3数值模拟方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．64
4.3.1数值格式的选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．68
4.3.2求解算法的实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．70
五、实验结果与分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．73
5.1实验结果展示．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．74
5.2模拟结果对比．
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