Abstract Drop weight tests on RC beams have been intensively reported in literature. Load cells are commonly used to measure the impact force acting on the beam. Different researchers adopted different configurations, e.g., location of load cells in the test, which could affect the impact load measurement. Although various impact force profiles have been reported by different researchers, there is no systematic study regarding the influences of the test setup on the measured impact forces. Therefore, this study numerically investigates the influences of test setups on impact force measurement accuracy and impact force profile of RC beam under drop weight impact. It is found that when the load cell is embedded into drop weight, the mass distribution of drop weight causes the measured impact force to deviate from the actual contact force acting on the beam. To obtain the true impact force recorded by the load cell mounted at the rear of drop weight head, the drop weight mass ratio αd (i.e., mass of the drop-weight to mass of the head) should be lower than 20. Placing load cell between drop weight and beam changes the local contact stiffness of impact zone and thus leads to different impact force profiles. In addition, the drop weight to beam mass ratio within the range of 0.5 and 4.0 affects the relative velocity between drop weight and beam after the first impulse and hence results in different impact force profiles.

中文翻译：

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影响落锤冲击试验中冲击力分布和测量精度的因素

摘要 RC 梁的落锤试验在文献中有大量报道。称重传感器通常用于测量作用在梁上的冲击力。不同的研究人员采用了不同的配置，例如测试中称重传感器的位置，这可能会影响冲击载荷的测量。尽管不同的研究人员报告了各种冲击力曲线，但没有关于测试设置对测量冲击力的影响的系统研究。因此，本研究数值研究了试验装置在落锤冲击下对 RC 梁的冲击力测量精度和冲击力分布的影响。发现当称重传感器嵌入落锤时，落锤的质量分布导致测量的冲击力偏离作用在梁上的实际接触力。为了获得安装在落锤头后部的称重传感器记录的真实冲击力，落锤质量比 αd（即落锤质量与头部质量）应小于 20。 放置称重传感器落锤和横梁之间会改变冲击区的局部接触刚度，从而导致不同的冲击力分布。此外，落锤重量与梁质量比在 0.5 和 4.0 范围内会影响第一次冲击后落锤重量与梁之间的相对速度，从而导致不同的冲击力分布。落锤质量与头部质量之比）应小于 20。在落锤和梁之间放置称重传感器会改变冲击区的局部接触刚度，从而导致不同的冲击力分布。此外，落锤重量与梁质量比在 0.5 和 4.0 范围内会影响第一次冲击后落锤重量与梁之间的相对速度，从而导致不同的冲击力分布。落锤质量与头部质量之比）应小于 20。在落锤和梁之间放置称重传感器会改变冲击区的局部接触刚度，从而导致不同的冲击力分布。此外，落锤重量与梁质量比在 0.5 和 4.0 范围内会影响第一次冲击后落锤重量与梁之间的相对速度，从而导致不同的冲击力分布。