当选用不同材料进行支撑结构等效模拟设计时，由式（19）和式（21）可得到不同材料之间结构的等效尺寸。为了方便分析，这里选用Al-6061 和Steel-4340 两种材料分别作为原型结构和模拟结构的材料进行分析。其中，Al-6061 材料的密度为2 703 kg／m3，弹性模量为71.76 GPa。设定原型支撑结构为长1 m、厚0.01 m 的铝合金，由式（19）和式（18）计算可知，要使等效模拟结构在相同载荷作用下具有相同的响应，等效模拟结构可设计为长0.703 8 m、厚0.004 9 m 的钢梁，TNT 当量选用10 kg。图5 给出了爆心离梁的距离L 分别为3 m 和2.5 m 的情况下，原型结构和模拟结构的动态响应对比曲线。
由图5 可以看出，在初始阶段，原型结构和等效模拟结构的变形量较小，两者具有一致的响应时间历程；而随着变形的增大，采用钢材料设计的等效模拟结构的响应幅值向右偏移，且响应幅值比原型铝合金材料结构要大。这主要是由于钢的弹性模量比铝合金大，在相同的变形下，钢材料的模拟支撑杆结构会比铝合金材的原型支撑结构提前进入塑性屈服，即弹性模量会提前降低，从而导致结构的基频降低，幅值增大。但从不同爆炸距离曲线的仿真结果可知，原型结构和模拟结构在变化规律较为一致，且响应幅值之间的误差较小时，两者具有一定的等效性。此外，考虑到爆炸效应的瞬时性，只要保证子结构支撑点处的动态响应在爆炸的瞬时具有较好的一致性，即可对相连子结构的边界约束条件进行等效模拟。可见，本文提出的悬臂梁支撑边界的约束等效模拟方法具有一定的可行性。
图4 原型和模拟结构的动态响应曲线（相同材料和基频）
（a）原型结构的动态响应曲线；（b）模拟结构1 的动态响应曲线；（c）模拟结构2 的响应曲线(www.xing528.com)
图5 不同爆心距情况下原型和模拟结构的动态响应曲线
（a）梁端点距爆心的距离为3 m；（b）梁端点距爆心的距离为2.5 m
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