在金属成型和冲击载荷下，结构的峰值挠度和残余挠度之间存在显著差异，该差异被定义为回弹。在现有爆炸和冲击试验中，通常以结构的残余变形作为结构抗爆性能的量化指标，而往往忽略结构在动态响应过程中的回弹和峰值载荷。这对于防护结构的精细化设计及抗冲击性能的准确预测带来极大困难。
为研究冲击载荷下固支金属梁回弹演化规律和影响规律，试验室研究成员在试验观测结果的基础上，以数值模拟和理论计算等手段开展研究。根据动态加载梁的三个不同阶段，建立了一个梁-铰链分析模型，以预测其在足够大的均匀脉冲下的回弹响应。研究表明：随着冲动载荷的增加，回弹值在弹性响应阶段增加，而在塑性响应阶段减少；由具有较高屈服强度的固支金属梁具有相对较大的回弹值。同时，研究结果显示：固支金属梁在冲击载荷下的回弹值相对残余挠度最高可达到2.5倍，这表明回弹现象在金属防护结构的抗冲击性能评估和结构设计上不可忽略。
图1冲击试验中固支金属梁的回弹现象
图2固支金属梁回弹的演化过程
图3冲击载荷下常见金属固支梁回弹值与残余挠度的比值
近期，该成果以“SPRINGBACK OF A FULLY-CLAMPED METALLIC BEAM LOADED IMPULSIVELY” 为题发表在International Journal of Mechanics and Materials in Design上。文章的第一作者为卢天健教授博士研究生任建伟，卢天健教授和赵振宇副研究员为共同通讯作者。该工作得到了国家自然科学基金和博士后科研基金等项目的支持。
原文：
SPRINGBACK OF A FULLY-CLAMPED METALLIC BEAM LOADED IMPULSIVELY.pdf
