Research on the dynamics of impact of elastic-plastic cylindrical rod against an absolutely rigid barrier

В статье рассматривается один из аспектов ударного взаимодействия сталкивающихся объектов, который может реализовываться при экстремальных и аварийных ситуациях с судами и морскими инженерными сооружениями. Решается задача об ударе деформируемого цилиндрического стержня об абсолютно жесткую преграду. Построены уравнения для моделей удара, основанные на подходе Г. Тейлора и уравнениях динамики упругопластического стержня, учтены изменения поперечных сечений кругового цилиндра в процессе пластического деформирования. Разработаны алгоритмы расчета упругопластического деформирования круговых цилиндров для исследования динамического процесса удара об абсолютно жесткую преграду. Результаты расчетных исследований по рассматриваемым моделям сопоставляются между собой и сравниваются с имеющимися экспериментальными данными. Проанализированы конечные формы пластического деформирования цилиндров. Предложенная уточненная модель Г. Тейлора дает результаты, которые близки результатам решения уравнений динамики упругопластических стержней при ударе, а также хорошо согласуются с экспериментальными данными. The article considers one of the aspects of impact interaction of colliding objects, which can be implemented in extreme and emergency situations with ships and offshore structures. The problem of impact of deformable cylindrical rod against absolutely rigid barrier is solved. Equations for impact models are built based on the approach of G. Taylor and the equations of the dynamics of the elastoplastic rod, changes in the cross sections of the circular cylinder during plastic deformation are taken into account. Algorithms have been developed for calculating elastoplastic deformation of cylindrical rod to study the dynamic process of impact on an absolutely rigid barrier. The results of the calculated studies on the models in question are compared with each other and compared with the available experimental data. Final modes of plastic deformation of cylinders are analyzed. The proposed refined model of G. Taylor gives results that are close to the results of solving the equations of dynamics of elastoplastic rods during impact, and are also well consistent with experimental data.