某导弹发动机振动试验夹具设计

根据某导弹发动机的结构形状,设计了振动试验夹具.利用I-DEAS软件,建立了夹具的有限元模型并进行了模态分析,为改进夹具的动力学性能提供了设计依据,缩短了设计周期,提高了设计质量.改进后的夹具基本满足美国圣地亚试验室对振动试验夹具的动力学性能要求,保证了试验的顺利实施.     

环氧泡沫塑料易碎盖结构优化设计

目的易碎盖研制的关键在于结构及预制应力刻槽优化设计,解决易碎盖既满足强度要求、又达到理想破碎效果的技术难题。方法针对某型号贮运发射箱易碎盖技术要求开展结构设计,通过设置弱化槽并配合泡沫材料的拉压不对称性实现其正反2个方向的承压要求,通过改变弱化槽深度进行等强度槽设计,实现多碎片同步破坏与碎片数量控制。结果样件经静压、燃气动压冲盖实验,承压及破碎性能满足指标要求,盖体边缘弹翼滑过处没有残余物,齐根断情况良好,盖体碎块较小。表明易碎盖结构设计合理,性能满足要求。结论建立的方法和研究结果为易碎盖的设计应用提供了参考依据。     

环氧泡沫塑料易碎保护盖结构设计及实验验证

设计了一种以环氧泡沫塑料为基本材料的新型易碎保护盖结构,并采用有限元模拟方法分析易碎保护盖在给定冲盖爆破压力下的应力分布。采用应变方法测试分析了易碎保护盖在安全载荷下的应变分布特点以及盖体结构边缘弹翼滑过区域的破坏方式,确定了两种盖体结构,制备出实物样件并进行了静压冲盖和燃气动压冲盖实验。结果表明:内表面沿经纬向和边缘特定分布的弱化槽结构,利于整体环氧泡沫塑料盖体在临界压力下的均匀破碎和齐根断;盖体弱化槽结构设计合理,设计分析方法准确,所建立的方法和研究结果为易碎保护盖的设计应用提供了依据。     

玻化微珠保温墙模复合剪力墙承载力研究

适应建筑节能的要求,提出一种新型保温承重结构体系——玻化微珠保温墙模复合剪力墙体系。通过轴压试验研究与有限元模拟分析,确定单片免拆墙模复合剪力墙在轴向压力作用下的承载能力,了解复合剪力墙的破坏形态、变形能力。同时进行传统剪力墙轴压试验研究及数值模拟,比较两种墙体的强度及平面外稳定性,确定墙模对内部混凝土的复合增强作用。试验及模拟分析结果均表明本体系复合剪力墙在正常使用荷载下具有较大的承载能力和刚度,具有很好的整体工作性能。研究成果可以为保温墙模复合剪力墙的工作性能评价和安全设计提供理论依据。     

导弹贮运发射箱易碎盖燃气流冲击波开盖技术

基于燃气流冲击波开盖技术的易碎盖，因其独特的优点和较好的应用前景而备受关注。对燃气流冲击波的产生、燃气流冲击波开盖过程及基于燃气流冲击波开盖技术的易碎盖研制等方面进行研究，比较系统的分析了国内导弹贮运发射箱燃气流冲击波开盖技术及易碎盖选材方面的研究进展，为国内导弹贮运发射箱的技术发展奠定基础。     

吊管机翻车保护结构的有限元分析与试验研究

为了设计与改进吊管机的翻车保护结构（ROPS）,利用ANSYS有限元软件对设计的ROPS进行有限元分析,并对其样机进行加载试验。首先介绍了ROPS的结构类型并优选了适合该机的双柱型式,然后建立了双柱式ROPS的有限元模型,进行了结构性能仿真分析;并依据ISO3471：2008的相关要求进行了具有代表性的侧向加载试验,以检验ROPS的受力变形和承载能力等情况,对比分析了试验结果与有限元结果的偏差及其产生原因,最后提出了针对该类ROPS的改进措施,以期总结出类似ROPS的有限元计算和样机试验的基本经验。     

钢支撑加固RC框架抗连续倒塌试验与数值模拟研究EI北大核心CSCD

为研究钢支撑对RC框架抗连续倒塌性能的加固效应,在实验室制作了2榀RC平面子框架试件,并对其中1榀框架通过钢支撑进行加固,采用pushdown加载方式研究钢支撑对RC框架破坏模式和抗倒塌承载能力的影响。试验结果表明:钢支撑可以提高峰值荷载超过122%,其承载能力随拉杆的断裂而突然下降;由于压杆在加载初期就发生严重的平面外屈曲破坏,故仅对试件的初始刚度有影响,对峰值荷载作用很小。为进一步量化拉杆与压杆的加固贡献,通过商用有限元软件LS-DYNA进行精细有限元分析。有限元结果进一步验证了试验结果:采用角钢加固RC框架,压杆在加载初期容易发生平面外屈曲,对结构抗力影响不大,抗力提升主要由拉杆提供;通过拓展分析发现:采用防屈曲支撑加固可以显著提升压杆对结构抗力贡献,如压杆使用方钢管混凝土截面比L形截面峰值荷载提升超过42.8%。     

复合材料导弹易碎盖薄弱区的弯曲性能

为研究复合材料导弹易碎盖薄弱区的承弯性能,制作了单搭接对接(胶接)和双搭接对接(胶接)试验件,进行了四点弯曲试验,研究了不同搭接长度对胶接接头弯曲破坏载荷的影响。同时,建立了复合材料单、双搭接接头的三维有限元模型,进行了弯曲载荷下的渐进损伤分析。层合板采用UMAT用户子程序编写的本构关系描述,胶接界面采用粘聚区模型进行模拟。引入合适的损伤起始和扩展准则,预测了接头的弯曲强度。仿真结果和实验结果吻合较好,表明受拉面搭接板长度的增加一定程度上提升了接头的抗弯性能,而受压面搭接板对于接头的强度影响不大。     

空间结构压杆的套管加固失效模式试验研究

空间结构压杆失稳是结构失效的重要原因之一。利用套管加固空间结构压杆以抑制压杆屈曲,增加构件的极限承载能力和延性。通过对不同壁厚、套管与内压杆间隙和内压杆外伸段长度的12根试件进行轴压试验,得到加固前后试件的极限承载能力、破坏模式和延性变化。加固后试件的极限承载能力最大提高了147%,且外套管壁厚越大,内压杆外伸段越短,承载力越高;内压杆与外套管间隙越大,承载力略有下降。加固试验中构件的破坏模式由加固前的整体屈曲失稳变化为加固后的整体失稳、内压杆端部外伸段失稳和两种耦合失稳,且壁厚越小,易发生整体失稳,外伸段越长,易发生内压杆端部失稳,间隙对失稳形态影响不明显。此外,加固后试件延性均大于未经加固内压杆,经过合理设计延性指标能够增加一倍以上。     

钢管混凝土(单圆管)单肋拱空间受力试验研究

进行了钢管混凝土(单圆管)单肋拱空间受力全过程的试验研究。研究表明,在面内和面外荷载共同作用下,面内的受力性能对初始缺陷的敏感性要大于面外受力;面外变形是钢管混凝土单肋拱极限承载能力的主要控制因素;与面内受力相反,空间受力时,几何非线性成为钢管混凝土拱的非线性性能与极限承载力的主要影响因素,材料非线性降为次要的影响因素。对应用通用程序进行钢管混凝土拱空间受力双重非线性有限元分析进行了探讨。     

固体火箭发动机复合材料壳体承载力分析

为了提高固体火箭发动机(SRM)的外载荷承载能力,研究了其复合材料壳体的失效机制,提出了复合材料壳体的增强改进结构形式。通过提高复合材料外缠绕层的轴向刚度和横向弯曲刚度,使得连接区域内的内、外缠绕层的轴向变形相协调,改善了内、外缠绕层的轴向承载分配,使增强改进后的复合材料壳体结构的承载能力提高了124%,而结构质量增加低于10%。研究结果表明: SRM复合材料壳体承载能力的关键因素是连接区域内复合材料内、外缠绕层的刚度匹配设计,只有保证连接区域内的刚度匹配和位移变形相协调,才能充分发挥复合材料壳体的承载能力。     

设置剪切型消能装置钢柱脚抗震性能的参数分析

为研究设置剪切型消能装置钢柱脚的抗震性能,该文采用有限元分析软件ABAQUS对9个柱脚节点模型进行参数分析.首先将试验与有限元计算进行对比分析,验证有限元模型的准确性.利用有效的柱脚节点模型研究了剪切型消能装置截面面积、宽厚比及钢柱轴压比对其抗震性能(承载能力、初始刚度、耗能能力、自复位能力)的影响.研究表明:柱脚的承...     

高径比对非金属发泡承压件承载能力的影响

某型号非金属发泡承压件在使用中内压极限强度不变,而外压极限强度偏低。为此通过调整承压件的结构,研究高径比对非金属发泡承压件的内压极限强度和外压极限强度的影响。结果表明：当保证内压极限强度不变的情况下,高径比的增加不利于非金属发泡承压件外压承载能力的提高。     

高温后中空夹层钢管混凝土柱压弯机理分析

为了研究高温后中空夹层钢管混凝土压弯柱力学性能,该文设计24根压弯构件,选取合适的本构参数,利用ABAQUS有限元软件进行分析,并与相应的试验参数作对比,有限元结果与相应的试验结果对比吻合良好。该文中设置轴压比、温度、空心率等参数并研究其对跨中P-Δ曲线的影响。该文对高温后中空夹层钢管混凝土压弯柱工作机理和破坏模态进行分析,结果表明:随着温度的升高、轴压比的变大,构件横向承载能力变小。随着温度的升高,轴压比的变小,构件的位移延性变好。不超过500℃时,构件抗弯承载能力随着空心率的变大而变小,超过500℃,构件抗弯承载能力随着空心率的变大而变大,但空心率对构件抗弯能力的影响不大。     

纤维增强混凝土柱抗震性能试验研究及数值模拟

为了改善钢筋混凝土（RC）柱的抗震性能和损伤容限,在柱端局部采用纤维增强混凝土（FRC）代替普通混凝土,考虑轴压比和剪跨比,设计了9根FRC柱以及1根RC对比柱试件。通过拟静力试验,观察试件在低周反复水平荷载作用下的裂缝开展过程和破坏形态,研究其滞回性能、变形和承载能力、耗能能力及刚度退化规律等。结果表明,与RC柱相比,剪跨比为2.0的FRC柱仍为压弯破坏,强度和刚度退化缓慢,具有较好的变形能力、耗能能力和损伤容限;轴压比及剪跨比对FRC柱的变形能力和耗能能力有明显影响;FRC柱仅需配置抗剪箍筋,不必另外配置约束箍筋,即可满足变形和耗能要求。基于OpenSees有限元软件,建立了多组FRC柱的有限元模型,在对有限元模型进行试验验证的基础上,进行参数分析。研究结果表明:模拟滞回曲线与试验滞回曲线总体上比较吻合;剪跨比、轴压比及FRC强度对FRC柱的承载能力均有一定影响。     

高强铝合金角形短柱轴压局部屈曲行为研究

为研究高强铝合金角形轴压短柱的局部屈曲行为，对9个由701-T6和703-T6两种高强铝合金材料制作的角形短柱试件开展了轴压试验，试验结果表明：试件的局部屈曲均发生在材料屈服之前，呈一阶特征值屈曲模态。对所有试件进行了有限元建模计算，将有限元模拟结果与试验结果进行了对比验证，并采用验证后的模型进行了参数分析，研究了板件宽厚比对局部稳定性能的影响，板件宽厚比越大，局部屈曲发生越早。将试验与有限元模拟结果与我国现行标准的计算结果进行了对比，发现现行标准中的局部稳定设计公式计算得到的承载力偏低，用于工程设计中尽管能保证安全性，但无法发挥高强铝合金本身的性能优势。因此，在现行标准设计公式的基础上进行了修正，修正后的设计方法能更准确地计算构件承载力，在保证可靠性的前提下更充分地利用材料强度。     

变电站绝缘子抗震性能试验及数值模拟研究

作为变电站重要基础设施之一，变电站绝缘子的抗震性能直接影响了电力系统的可靠性。采用低周往复加载试验，从高度、轴压比及绝缘子拼装数量三个方面探讨了变电站绝缘子的抗震性能，对比分析了各绝缘子试件基于上述参数下破坏特征、滞回曲线、变形能力、耗能能力和承载能力等抗震性能指标。试验结果表明，绝缘子试件在低周循环加载试验后均发生了弯曲破坏。随着绝缘子试件高度和绝缘子拼装数量的增加，其耗能能力与承载能力逐渐减弱。随着轴压比的增加，滞回曲线的饱满程度和累积耗能能力显著降低，承载能力逐渐增强。基于实验建立的精细化有限元模型与试验结果进行了对比从而验证了模型的可靠性，为本课题后续电力系统抗震性能分析提供有效依据。     

屋盖开孔建筑的内压风洞试验研究

对不同开孔位置、开孔率和内部容积的17个屋盖开孔建筑进行了缩尺刚性模型测压试验,分析内外风压的空间分布规律和相关性,采用稳态方法和单开孔内压传递方程分别对平均和脉动内压进行理论估计,拟合了峰值内外压系数比的无量纲设计公式。结果表明:屋盖开孔建筑的内部风压系数相关性和相干性较好,可采用统一的值来描述内压;内外风压系数以正相关为主,相关性大于立墙开孔工况;平均内压设计值可取为0.8倍开孔处外部平均风压,可采用单开孔内压传递方程估计垂直风向的脉动内压,误差小于15%。拟合的脉动内外压系数比和峰值内外压系数比设计公式,可应用于屋盖中心开孔建筑,改进了GINGER方法的精度。     

J型加筋壁板结构轴压试验及承载能力数值预测

设计了复合材料J型加筋板轴压试验件形式和加载方式,试验研究了其承载能力和破坏形式,讨论了轴压下复合材料加筋板件承载能力预测的有限元建模和分析方法,数值分析了加筋板屈曲和后屈曲模式,结果表明如果不考虑损伤累积对结构承载能力的影响,预测值将明显偏高;而通过引入逐步破坏准则,考虑了基体破坏、纤维基体剪切失效以及纤维断裂等损伤累积对结构承载能力的影响,可以提高数值预测精度。     

基于机器视觉的偏口桶旋压盖一体机应用研究

目的设计一台偏口桶专用旋压盖一体机,以解决偏口桶桶口位置不确定的问题,提高上盖速度和效率。方法采用机器视觉定位系统自动定位桶口位置信息,经坐标转换后,通过TCP通讯将其传递给机器人,利用机器人的快速性及精确性,完成取盖、旋内盖及压外盖操作。结果现场搭载试验系统,对坐标变换进行数值拟合并进行旋压盖操作,定位误差基本控制在0.8 mm以内,寻口准确快速,取盖一次完成,只需对桶口定位一次,即可完成旋盖和压盖2道工序。结论该设备经实际应用,工作可靠,寻口快速,封口效率高。