弹性圆环冲击弹性柱的碰撞回弹行为研究

目的 研究弹性薄壁圆环低速冲击理想弹性柱的碰撞回弹行为。方法 实验方面，使用高速数码显微系统记录铜环冲击 3 种不同橡胶柱的碰撞相互作用的全过程。理论方面，应用模态叠加法和拉格朗日方程法导出圆环约束运动阶段和自由运动阶段的运动控制方程，并建立 2 组方程间的迭代关系，据此描述碰撞相互作用的全过程。结果 碰撞次数随着刚度比的增大而增加，无量纲回弹时间和恢复系数随着刚度比的增大而减小。多次碰撞的临界刚度比随着圆环厚径比的增大而增大。结论 理论方法成功预测了弹性薄壁圆环低速冲击理想弹性柱的碰撞回弹行为，可为防撞结构的几何与材料参数选择，以及实验模态分析中的锤头选择提供理论指导