开孔泡沫铝压坑力学行为研究

分别采用头部为平面、球面和圆锥面的三种圆柱体压头,对泡沫纯铝和泡沫铝-硅合金进行了准静态压坑试验,研究不同性质的基体泡沫铝的压坑变形力学行为,探讨压坑变形的微观机制。结果表明:不同形状压头的压坑载荷-位移响应特征均与单轴压缩的响应相比均有较大差别,其显著特征是随着变形量的增大应力上升的速度较快,泡沫铝的压坑载荷-位移曲线的形状还与所用压头的形状密切相关;随着泡沫铝基体性质的不同,其压坑变形宏观形态和微观机制也存在较大的差异。     

多层泡沫铝夹芯板的抗爆性能

泡沫铝是一种具有优异吸能性能的多功能材料,多层泡沫铝和钢板组成的夹层具有良好的抗爆能力。为了研究不同密度泡沫铝排序对夹芯板抗爆能力的影响,选取相对密度分别为13%、16.7%、20.4%的三种泡沫铝组成九种不同结构的排列方式。利用LS-DYNA软件进行了爆炸过程的数值模拟,并且对部分结构进行了爆炸作用实验。结果表明,实验和数值模拟结果吻合较好。在爆炸载荷作用下,泡沫铝的变形可以分为三种模式,即弹性变形、塑性变形和胞壁断裂的致密变形;泡沫铝密度递减结构的底板横向挠度比泡沫铝密度递增结构小;并且在同样的爆炸载荷作用下,泡沫铝密度递减结构的透射波强度只有密度递增结构的31.6%;这表明泡沫铝按照密度递减的顺序排列能够提高整体结构的抗爆能力。     

泡沫铝材料防护性能的数值模拟

为了解不同材料参数对防护结构防护性能的影响,对泡沫铝材料防护性能的数值进行模拟.针对应用AUTOUDYN软件数值模拟单一泡沫铝作防护材料时对爆炸冲击波的衰减特性,设计防护结构为圆柱形的3维实体,根据圆柱形轴对称的特性,建立2维仿真简化模型,采用2维欧拉多物质算法数值模拟单一泡沫铝圆柱形防护结构,得出其对爆炸冲击波的衰减效果.结果表明:泡沫铝对冲击波有着显著的衰减作用,可为泡沫铝在相关复合防护结构中的应用提供参考.     

泡沫铝部分填充铝管的弯曲性能研究

对泡沫铝合金部分填充方形铝管三点弯曲性能进行研究。研究发现:泡沫铝部分填充管承受的弯曲载荷和吸收的能量与空铝管相比有显著的提高,变形模式从单褶皱模式变为多褶皱模式;泡沫铝部分填充管承载能力和能量吸收能力随着泡沫铝孔隙率的减少而提高,但是达到极限载荷的位移变短;与全填充管相比,泡沫铝部分填充管仍然可以承受较高的载荷,同时有效降低结构的总质量,只有当填充长度大于有效填充长度时,泡沫铝提高铝管承载能力的作用才能充分发挥;部分填充管对空铝管的弯曲载荷相对提高量随铝管壁厚减小而增大。     

废泡沫铝重熔再生及其泡沫化

为了将废泡沫铝重熔再生,研究了熔剂加入量、熔剂配比等因素对泡沫铝重熔回收率的影响。加入合适的熔剂,在一定温度并充分搅拌的条件下重熔。结果表明:废泡沫铝的一次回收率达到75%左右;通过对炉渣的回收处理,总回收率可达到92%以上。回收所得的铝泡沫化后,性能和原铝类似,这表明:泡沫铝是一种能够循环利用的新型材料。     

泡沫铅的制备及预制块的研究

对渗流铸造法制备泡沫铅及其关键———预制块的制备过程进行了实验研究。着重考察了预制块的粒径、松装密度、烧结温度、烧结时间和预制块组分间的配比五个因素对预制块孔隙率的影响 ,并采用渗流铸造法成功地制备出孔隙率为 4 3 .6%～ 73 .6%的泡沫铅 ,得到了泡沫铅的孔隙率与孔径 (取决于预制块的粒径 )之间的关系。     

高超音速侵彻引信中的泡沫铝垫片

应对高速侵彻高冲击的主要措施之一是加垫片,而已有垫片材料并不理想。为此,提出以新型材料泡沫铝制造高超音速侵彻引信垫片,泡沫铝自身内部多孔结构有利于抗高过载冲击。ANSYS/LS-DYNA有限元仿真表明,6 mm泡沫铝垫片能起到较好的抗高过载冲击作用,但计算得出的垫片厚度仍不理想,可能需要从衰减应力波角度进一步研究。     

泡沫铝复合结构的应力波防护性能研究

为研究泡沫铝复合结构对应力波的防护能力,利用传统和改进的分离式霍普金森压杆(SHPB)装置对不同相对密度及不同厚度组合的泡沫铝-铝板复合结构进行冲击试验。研究结果表明：泡沫铝作为夹层,可使入射波分多次传到背板,延迟应力波到达时间,降低了应力波强度。随着泡沫铝夹层厚度的增加,应力波衰减效果明显。泡沫铝-铝板复合结构作为面板,应力波的加载方式发生变化,上升沿得到改善,脉冲宽度增大,最大应力幅值降低,同时吸收大量冲击能,是一种良好的应力波防护材料。增大复合结构中泡沫铝厚度,应力波的上升沿时间延长、斜率减小,应力幅值降低,但脉冲宽度变化不大;铝板厚度对应力波传播影响较小。随着泡沫铝相对密度的增加,经泡沫铝-铝板复合结构作用后,应力波的上升斜率减小,最大应力幅值降低,但脉冲宽度和上升沿时间不变。     

泡沫铝的动态压缩性能和吸能性研究

通过测量泡沫铝在动态和准静态压缩条件下的应力 -应变曲线 ,研究了泡沫铝的准静态和动态压缩行为以及不同应变条件下的吸能性 ,并对其应变率效应进行了分析。结果表明 ,在高应变速率和准静态压缩下 ,泡沫铝的σ -ε曲线均表现出弹性变形段、平缓段和密实段三阶段特征 ;泡沫铝的压缩性能具有明显的应变速率敏感性 ,随应变速率的提高 ,流动应力上升 ,吸能性升高     

泡沫铝冲击衰减特性的研究

在轻气炮试验装置上对开孔泡沫铝的冲击衰减特性进行了试验研究,得出了在冲击波加载条件下开孔泡沫铝中的冲击波压力及波速随距离的变化关系曲线.结果表明:开孔泡沫铝具有良好的冲击衰减性能,使冲击波压力在其中呈指数关系衰减,而波速则随距离呈线性关系衰减.     

水下物理目标声反射器研究

以"柱的方法"为基础,建立了有限长充气柱壳目标声反射器的数学模型.根据该模型,研究了在频率为500Hz～20kHz范围内,目标材料、柱壳厚度等因素对目标强度的影响.通过仿真研究,给出了水下被动目标声反射器设计的最佳参数,为水下被动目标声反射器的论证和设计提供了理论依据.     

消除铝合金结构件焊接残余应力的工艺研究

研究了消除LC5 2热处理时效强化铝合金焊接残余应力的工艺 ,分析对比了热时效、振动时效 (VSR)和超声波时效三种不同消除铝合金焊接残余应力工艺的优缺点 ,指出合理的振动时效工艺是消除热处理时效强化类铝合金焊接残余应力的一种较理想的方法。利用ZSX - 0 5振动时效设备对铝合金结构件 (管箱体 )进行处理 ,可以明显降低和均匀化焊接残余应力 ,降低率可以达到 4 0 %以上     

基于高阶谱的声压梯度声源定向

声压梯度法用于声源的定向是一种新方法.该法对声源定向既存在系统误差(确定性误差),又存在随机误差.本文研究了在高斯随机干扰噪声下,非高斯信号声源的基于高阶谱的随机误差消除方法,应用高阶谱对高斯噪声的不敏感性,由此可以消除高斯噪声的影响.仿真结果验证了该方法的有效性.     

铝硅合金热疲劳过程的研究

研究表明,铝硅类活塞合金热疲劳过程分为三个阶段:过渡阶段、稳定增长阶段和快速增长阶段。当热疲劳循环周次超过临界值N_C后,裂纹由萌生阶段发展到连续扩展阶段。微孔面积稳定增长速率b是衡量材料抗热疲劳性能的重要指标。     

PEPSET 树脂自硬砂工艺性能及其影响因素的研究

通过试验研究了PEPSET树脂自硬砂工艺应用于铝铸件生产的性能及其影响因素。指出PEPSET树脂自硬砂工艺在硬化速度、流动性、发气性、溃散性等方面性能良好,利于复杂铝铸件的造型制芯,有望成为树脂自硬砂工艺的一个重要发展方向。     

晶须含量对SiC_W／AI复合材料性能影响规律的研究

采用挤压铸造法制备了不同晶须含量的ＳｉＣ＿Ｗ／Ａｌ复合材料，并测试和分析了铝合金和不同晶须含量ＳｉＣ＿Ｗ／Ａｌ复合材料的力学和物理性能。结果表明，随晶须含量的增加，ＳｉＣ＿Ｗ／Ａｌ复合材料的抗拉强度和弹性模量明显提高，并且比强度和比刚度也有所提高；热膨胀系数和热传导率随晶须含量提高而降低，并且热传导率与热膨胀系数比值也略有降低。     

含能液体雾化特性的实验研究

利用喷雾模拟装置和激光全息摄影系统，研究含能液体HY911在8MPa喷射压力下的雾化特性，分析了含能液体喷雾场颗粒分布规律，着重探讨了喷雾粒度和平均直径在轴向和径向的变化规律。     

枪口周围声压级的预测

本文是在研究枪口噪声声功率与枪口参数关系的基础上,从自由场点声源声压级公式出发,考虑枪口噪声的指向性和衰减规律,建立了描述枪口噪声声压级的预测公式。用几种不同类型、口径和装药量的冲锋枪、步枪和机枪做验证,结果证明预测的精度相当好。有93%以上误差在1.5dB以内,满足了工程设计和枪口噪声评价的要求。     

含铝炸药二维冲击起爆的爆轰数值模拟

利用拉氏分析和圆筒试验的实验装置对ＨｅｘａｌＰＷ３０含铝炸药的本构关系进行了标定，对它的冲击起爆和作功能力进行了实验研究。利用二维非线性有限元程序系统，对它的冲击起爆进行了爆轰数值模拟，结果表明，铝粉在爆轰区内可能参加反应，在爆轰区外继续反应；该含铝炸药具备较强的驱动作功能力。     

Ni-Co合金电铸工艺及性能研究

通过 Ni- Co合金的电铸工艺试验 ,考察了电铸工艺对电铸合金层中钴含量的影响 ,并对电铸层进行了硬度、应力测试。实验结果表明 ,随镀液中钴含量和电铸温度的升高 ,合金电铸层中钴含量升高 ;随阴极电流密度的增大 ,合金电铸层中钴含量降低。合金电铸层硬度随电铸层中钴含量增加而升高 ;随电铸层中钴含量升高 ,合金电铸层中拉应力减小 ,有向压应力转化的趋势