一种新型地雷战斗部的数值模拟研究

针对地雷的毁伤目标和特性,提出一种新颖的多棱柱状药型罩结构,其可看作由八个楔形罩对称排列相邻连接而成。应用非线性有限元软件完成了爆炸载荷下多棱柱状药型罩形成射流过程的数值模拟,结果表明新型药型罩结构能够实现预期设想,形成一股汇聚射流。研究结果为地雷战斗部研究提供了一种新的选择。     

转锈稳锈材料在石油钻采设备薄壁件表面的应用

石油钻采设备中存在部分薄壁板件(厚度不超过3 mm),在喷砂或喷丸过程中极易造成变形,故实际生产中只能手工打磨清理。但是手工打磨效率较低,且一旦手工清理不彻底,会影响产品的防腐质量。为提升石油钻采设备中薄壁防腐质量,引进了新材料——转锈稳锈材料。通过控制变量,使用拉拔仪检测不同变量下涂层附着力;对转锈稳锈材料和传统的手工处理进行比较,考察其对不同品牌的油漆是否具有兼容性。研究结果表明:转锈稳锈材料与传统的手工打磨清理相比在增加漆膜附着力方面更具有优势,而且与大多数的油漆具有兼容性。     

枪管结构对固有频率的影响

为了研究枪管结构对枪管固有频率的影响,针对枪管尤其是狙击枪管设计中约束长度、枪管外形、膛口装置以及膛线等不同结构,建立了相应的三维模型。采用以六面体为主的网格对枪管进行了网格划分,采用有限元方法对枪管进行了模态分析。计算获得了不同结构枪管的固有频率; 通过比较,得到了不同枪管结构对固有频率的影响。分析结果表明:枪管尾部螺纹长度越长,枪口振动幅度越低; 相同质量枪管,锥形外形枪管刚度最好; 加装膛口装置对枪管刚度和振动特性有不利影响。     

钻削GH4169高温合金薄壁件钻削力仿真研究

GH4169高温合金的薄壁钻孔与厚壁钻孔相比有特殊性,运用ABAQUS软件进行钻削GH4169高温合金薄壁件的仿真,研究钻削加工过程中钻削参数和工件厚度对钻削力的影响规律及变化特征,分析应力的分布规律。结果表明:钻削初期,横刃的挤压和主切削刃切削长度的增加使钻削力和扭矩增大;稳定钻削阶段,横刃切出后,主切削刃切削长度不变切削直径增加,钻削力和扭矩稳定增加;钻削后期,副切削刃参与切削,主切削刃切削长度减小,轴向钻削力和扭矩减小,但副刃与孔壁的挤压摩擦,曲线波动较大;钻削速度、进给量及工件厚度的增加都会导致轴向钻削力和扭矩的增加;钻削时的最大应力分布在横刃和主切削刃与工件的接触部位。     

基于流固耦合的柱面气膜密封支撑结构性能研究

利用流固耦合分析方法,研究一种波箔结构柔性支撑柱面气膜密封,探讨气膜厚度、浮环与转子的偏心率以及柔性支撑结构的泊松比、弹性模量、波箔数量等参数对支撑结构等效应力及变形量的影响。结果表明:柔性支承结构满足柱面气膜密封的正常运作,不会造成因为气膜刚度过大而使得浮环与波箔发生破坏性变形,并且变形量远小于波箔高度;柔性支撑的等效应力和变形量随平均气膜厚度的增大而减小,随偏心率的增加而增大,随支撑材料泊松比的增大而增大;弹性模量的增加并不影响柔性支撑结构的等效应力,但是会使变形量减小;增加波箔数量,柔性支撑的等效应力略有减小,变形量显著减小。     

含新型有机硅缓蚀剂的制备及性能研究

为了研究缓蚀剂组分及添加条件对发射药性的影响,设计并制备了一种含新型有机硅的缓蚀剂材料;采用烧蚀管法,对比石蜡+TiO2型缓蚀剂,研究了新型有机硅缓蚀剂的静态降烧蚀效果;采用密闭爆发器研究了不同缓蚀剂添加条件对高能硝胺发射药点火和燃烧性能的影响;采用14.5mm弹道枪和壁温测试装置,研究不同缓蚀剂添加条件对膛壁温度、内弹道性能和枪口烟雾的影响。结果表明,采用含新型有机硅的缓蚀剂,降烧蚀效果更为显著;随着缓蚀剂添加量的增加,压力峰值、弹丸初速也会产生小幅下降,但总体影响幅度较小;添加缓蚀剂后,射击过程膛壁峰值温度显著下降,下降幅度随着缓蚀剂添加量的增加而增加,在缓蚀剂质量分数为3%时,对身管壁温降低幅度可达17.1%,且产生的枪口烟雾量较少;在缓蚀剂质量分数为5%时,缓蚀剂添加过量,枪口产生较大烟雾。该缓蚀剂及添加条件有望应用于低烧蚀发射药配方中。     

基于CFD-DEM方法的净化器流场模拟与结构优化

针对空气净化器能耗高的问题，使用离散元方法(DEM)在吸附滤网中建立随机堆积柱形活性炭模型，采用计算流体力学(CFD)方法对空气净化器内部流场进行数值模拟，在模拟与实验验证的基础上，考察了压降最小、流场最均匀的吸附滤网结构。结果表明，空气净化器压降主要发生在轴向，活性炭吸附滤网中回流、沟流现象严重，流体阻力是其他两种滤网的3倍。边数对多边形填充孔结构吸附滤网内压降与流场均匀性无影响，当孔结构改为圆形时，压降减小约52 Pa，节能18.4%(49 W)；当孔直径由8 mm增至12 mm，压降减小约48 Pa，节能19.4%(45 W)；滤网间距对空气净化器压降无影响，圆形、小孔径的吸附滤网内流场最均匀。     

橡木桶陈酿对红葡萄酒抗氧化性的影响

采用2,2'-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸（ABTS）方法动态监测经橡木桶陈酿和未经橡木桶陈酿的红葡萄酒的反应过程，比较在测定其抗氧化活性的反应条件上的差异，从而确定适合检测的最佳反应条件，并分析橡木桶陈酿对红葡萄酒中酚类物质含量和抗氧化活性的影响。结果表明，ABTS方法测定经橡木桶陈酿的红葡萄酒抗氧化活性的最佳反应时间范围是240～280 min，最佳稀释比例范围为1∶100～2∶100，未经橡木桶陈酿的最佳反应时间范围是220～260 min，最佳稀释比例范围是3∶100～4∶100，此条件下各因素与自由基清除率的线性关系R2均＞0.999。试验证明，采用合适的检测方法测定不同陈酿方式酒的抗氧化活性有利于提高检测效率和准确性，经橡木桶陈酿过的红葡萄酒中的酚类物质含量和抗氧化活性更高。     

Up-pulling force analysis for ESC hollow cylindrical casting

Electroslag casting(ESC)is an important method to produce high quality castings.In this study,the ESC up-pulling inner mold method(EUPIM)was used to produce hollow cylindrical castings with the multiple consumable electrodes.The radial deformation,the axial and radial internal stress of the inner mold,and the axial internal stress of the slag shell were analyzed using the finite element method(FEM)with the aid of ANSYS software.The ProCAST software was used to calculate the specific heat,heat conductivity and density curve of Cu.Simulation results show that the radial deformation,the axial and radial internal stress of the inner mold,and the axial internal stress of the slag shell near the slag-metal interface of hollow cylndrical casting gradually increase from 0 s to 360 s after the ESC starting(slagging)process but before applying the up-pulling force.The suitable initial up-pulling moment of the inner mold is at around 180-198 s after the starting process.     

微间隙共形圆柱接触力模型的适用性分析

针对目前间隙铰接副接触力模型无法有效表述不同材料耗散阻尼效应,以及不适用于微间隙共形接触的问题,分析各种接触力模型中弹性接触力和耗散阻尼力计算方法的优缺点,提出一种普适性的圆柱内接触力分析模型。该模型将接触力描述为接触深度的显式函数,并将其适用范围有效地扩展至微间隙和低恢复系数工况。采用含间隙铰接副的曲柄-滑块机构进行动力学分析,对所提出接触力进行验证,计算结果表明:所提出的普适性接触力模型体现了微间隙时更高的接触刚度和低恢复系数时显著的阻尼效应,从而可为不同材料和间隙尺寸的间隙铰接副力学分析提供更为完备的计算模型。