两类冲击杆端部的二维数值分析及实验研究

冲击类机械的工作载荷通常由两实心圆柱形杆件撞击产生,而对于冲击杆件的设计目前主要采用忽略径向效应的一维弹性杆波动力学方法。为了研究径向效应的影响,采用二维Lax-Wendroff有限差分算法分别对实心圆杆和空心圆杆撞击端附近区域的轴向应力进行了数值计算。结果表明,撞击过程中距离实心圆杆撞击端约1倍直径的区域内存在应力集中现象,而对于空心圆杆撞击端邻近区域应力分布则比较均匀。最后通过实验测量了撞击过程中冲击杆内部关键点的应力值,并与数值计算结果进行了对比,二者具有较好的一致性。