Abstract
Static deformation theory of elastoplastic structures can be applied only if the magnitude of loading is less than the plastic collapse force $F_c$. However, with impact or explosive blast loading, the structure can be subjected to an intense but short-duration force pulse that exceeds the plastic collapse force and initiates structural collapse. In this paper, the dynamic response of a rigid-perfectly plastic cantilever subject to intense impact loading is examined in terms of the plastic collapse force. When a step loading is applied, the motion of the beam is calculated and analyzed through the non-dimensionalization of variables. It is concluded that the motion of a beam can be characterized as a function of the nondimensionalized force parameter, $f{\equiv}F/F_c$, where $F_c$ represents the critical force for plastic collapse. This result is used to the analysis of the beam motion subject to rectangular force pulse.
탄소성 보구조물의 정적 변형은 하중의 크기가 소성붕괴력 $F_c$ 보다 작게 될 때만 적용된다. 그러나 충격이나 폭발 상황에서 소성 붕괴력을 넘는 하중을 받는 보 구조물은 정적인 탄소성 변형과 다른 응답특성을 보이게 된다. 본 논문에서는 간단한 구조 모델로서 강-완전 소성 외팔보를 도입하여 소성 붕괴력보다 큰 하중 ($F>F_c$)이 작용하였을 때 구조물의 응답특성을 연구하였다. 계단 하중(step loading)이 가해졌을 경우에 보의 운동을 무차원하여 계산하고 이 결과를 사각형파 하중(rectangular force pulse)이 가해지는 경우에도 이용하여 해석하였다. 해석 수행 결과 무차원화된 힘을 나타내는 파라메타인 $f{\equiv}F/F_c$의 함수로서 보의 변위를 나타낼 수 있음을 확인하였다.
