锥柱组合壳顶端承受集中力时的极限载荷分析

本文用能量法求出了锥柱组合壳在集中力作用下的极限载荷,并讨论了壳厚和半锥角对极限载荷的影响,通过理论分析和实验的比较,本文的理论计算与实验结果基本符合。     

多层柱壳容器弹塑性动态结构响应和优化研究

在轴对称平面应变条件下,对多层柱壳的静态载荷弹塑性响应和单层柱壳的动态载荷弹性响应进行了理论分析和优化研究。在多层柱壳的静态载荷弹塑性响应中,建立了求解多层柱壳的静态载荷弹塑性响应,并对多层的静态载荷响应问题进行了初步的优化。对单层柱壳动态载荷的位移分布进行了理论求解,利用微分方程变换理论,得到了柱壳位移级数解。以此为基础,开展了多层柱壳容器结构响应行为的数值模拟,验证了理论计算结果,同时改变各层柱壳厚度和间隙,进行了优化分析,给出了较为合理的厚度和间隙尺寸。     

先进导弹的高温结构试验

对一个全尺寸的先进战略空中发射导弹的后弹体进行了室温和高温下的结构试验。室温下施加的载荷代表载飞和投射时的载荷。试验数据同理论颇为一致。在1200°F的高温下施加的载荷代表以冲压发动机为动力飞行时的载荷。快的加热速度和高温造成某些仪表没料想到的异常反应。本文将叙述这些情况,并说明高温试验方法。虽然获得     

冲击载荷作用下压阻式微加速度计的动态力学响应研究

针对目前判断器件的可靠性实验中存在成本高、周期长的问题,对微型压阻式加速度计在冲击载荷作用下的动态力学响应特性进行研究,获得微加速度计在冲击载荷作用下的动态力学响应规律。以锥形头部弹体为例构建动力学模型,对典型的微加速度计和冲击载荷工况进行理论研究,分析压阻式微加速度计在冲击载荷作用下的动态力学响应特性。结果表明：压阻式微加速度计在冲击载荷下的响应由应力波的渡越时间、结构的本征振动周期及脉冲的持续时间这3个时间常数及其关系决定,可准确反应弹体所受冲击载荷的特性。     

弹丸垂直侵彻陶瓷/金属复合靶板的简化模型

根据薄板在冲击载荷作用下的动力响应理论,利用能量法建立了陶瓷／金属复舍靶板抵抗小型穿甲弹侵彻的理论分析模型．在给定的靶板条件下,该模型可以模拟在冲击载荷作用下的复合靶板的弹道极限速度,并分别对铝板和钢板做背板的复合靶板进行了试验验证;同时,在相同的面密度下,比较了不同背板的抗弹效果,实验结果和数值结果吻合较好．     

应用应力波理论对引信零件运动规律的初步探讨

本文在实验的基础上,应用应力波理论对某岸炮半穿甲弹引信的瞎火原因以及某地一空导弹机电引信冲击闭合器的作用机理进行了初步的探讨。根据对简化模型的理论分析、计算和试验,我们认为弹丸在冲击载荷的作用下,引信中具有自由界面的零件,由于应力波在其自由界面上反射,使引信零件将沿着冲击载荷作用的方向运动。这就是某岸炮半穿甲弹引信瞎火的原因,也是某机电引信冲击闭合器的作用机理之所在。用应力波理论研究高强度冲击载荷的作用较为普遍,如碎甲机理等。试验表明,应力波理论也可用来研究低强度冲击载荷作用下的零件的运动问题。     

冲击载荷作用下的结构设计方法

从最基本的动力学方程出发,通过一维简化研究了某承受特定冲击载荷的支架的动力学响应问题.通过理论公式与有限元方法相结合提出了在冲击载荷下的支架动强度评估方法,可以方便地用于支架在特定冲击载荷作用下的动强度估算,并推广应用到类似的结构设计当中.     

冲击载荷下复合材料干涉连接的应力分析

针对复合材料在某地面机动武器系统中的应用,对冲击载荷下复合材料干涉连接的应力进行分析.在复合材料经典层合板理论假设的基础上,建立冲击载荷下复合材料层合板、金属板与螺栓3种不同干涉量的干涉连接有限元模型,并利用有限元分析软件对其进行应力分析.分析结果表明:3种不同干涉量下,模型受到冲击载荷时的应力集中情况,根据复合材料层合板Tsai-Wu破坏准则,确定在冲击载荷下复合材料与紧固件的最佳干涉量值为1.4％.     

压力载荷与温度场作用下弹壳弹膛系统的动态响应

针对热对弹壳弹膛系统的影响,基于弹、塑性力学及接触理论和弹壳、弹膛系统受热的物理过程,建立了考虑由热载荷和压力载荷共同影响的某小口径枪械弹壳弹膛系统的数学和物理模型。采用非线性有限元法和热、结构耦合单元Plane13,在ANSYS软件环境下,通过加载火药燃体的温度历程,进行了数值分析,获得了弹壳、弹膛系统在瞬态热载荷和瞬态压力载荷同时作用下弹壳弹膛系统热应力特性,结果表明热对弹壳弹膛系统的影响不容忽视的。     

飞艇载荷能力影响因素分析

飞艇载荷能力会随着大气环境因素和飞艇自身飞行状况的变化而变化,为了找出这种变化规律,对飞艇载荷能力的影响因素进行研究。首先分析飞艇在飞行过程中处于平衡状态下的受力情况,得出对飞艇载荷能力的各种影响因素,而后通过进一步的理论分析,在一定的假设前提下,建立飞艇受力的数学模型,并利用Matlab软件进行仿真分析,给出飞艇载荷能力与大气环境、飞行情况、初始充入氦气情况、起飞高度之间的数值变化关系。该研究可为飞艇的使用提供借鉴和理论依据。     

自由梁结构在局部脉冲载荷作用下的塑性破坏

应用相关理论和假设,建立了类似某些空间飞行器结构的、质量分布呈阶梯形自由梁的,且在侧向局部脉中载荷作用下的刚塑性动力模型。给出了塑性临界变菜载荷及最终塑性变形的形式,并对不同质量分布小尺寸梁冲击破坏试验。理论所得最终塑性变形与试验结果符合较好。     

载荷分配机构冲击载荷分配特性分析及试验研究

采用显式动力学方法实现对冲击载荷作用下载荷分配机构的响应特性分析,并通过大型试验对仿真结果进行验证。研究表明:获得的结果和理论及试验结果吻合较好,具有一定的参考价值;载荷分配机构动冲击载荷响应与静载响应基本一致;由于机构整体的震动,各支撑点载荷在上升阶段存在微小波动特性;机构与下部支撑弧托间摩擦因数u是影响载荷分配结果的主要因素之一,后续可以通过降低摩擦系数u改善载荷分配比例,为同类型载荷分配机构的设计、分析及试验提供了参考。     

圆筒平盖封头压力管的应力数值分析

根据有关理论在某圆筒平盖封头压力管受内压作用时 ,对其两大组件 (平盖封头和内压圆筒 )中的应力分布进行了理论计算 ,也对整个结构 (包括焊接区 )进行了不同载荷下应力分布的数值计算。分析了各组件和焊接区的应力分布、可能的失效区域以及失效载荷。     

碳-碳复合材料非线性变形模式

碳-碳复合材料在拉伸载荷下的非线性应力-应变特性和在压缩载荷下的不同,Jones-Nelson-Morgan 非线性多模量材料模式适用于具有AVCO Mod 3a特征的碳-碳材料。Mod 3a 的x-y 向是纤维束正交编织层,z 向用纤维束穿刺。首先通过测定材料主方向上的性能确定材料模式,然后对材料模式进行比较,其办法是将材料在单轴偏轴载荷下实际测得的拉伸和压缩特性曲线与按材料模式进行理论计算所得的特性曲线进行比较。     

兵器近场水下爆炸对目标的毁伤特性研究

近场水下爆炸气泡在壁面Bjerknes力和浮力的共同作用下产生朝向结构的高速射流。此时,气泡脉动由于受物面影响,其作用并不明显,所以近场兵器爆炸产生载荷主要为冲击波和气泡射流载荷。文中将气泡射流形状等效为水柱射流,基于水锤理论得到气泡射流载荷。同时采用GeersHunter半经验半解析模型得到冲击波载荷。将冲击波和气泡射流的总载荷加载到近场结构上,采用声固耦合原理计算舰船结构的响应,得到了兵器近场水下爆炸对目标的毁伤特性。     

船体水下爆炸冲击动弯矩理论与试验研究

针对船体在水下爆炸载荷作用下产生的冲击动弯矩危及总强度问题,对船体水下爆炸冲击动弯矩进行研究。用泰勒平板理论修正的船体壁压作为求解载荷,在等值船体梁模型的基础上求解经典阻尼多自由度振动方程,并用弯矩的微分形式得出冲击动弯矩。通过与实船水下爆炸试验值的对比,验证该理论方法的正确性。最后分析了冲击波与气泡脉动分别作用下的冲击动弯矩和不同工况下的动弯矩的占比。结果表明,船体动弯矩以前二阶为主,同时不可忽略冲击波产生的动弯矩。本文的分析方法为水下爆炸载荷作用下船体总纵强度的校核提供一定的参考。     

考虑砰击作用时舰船甲板的可靠性分析

针对甲板结构受压屈曲的失效模式,提出一种砰击载荷作用下舰船结构的可靠性分析方法。基于随机过程理论,计入砰击载荷和波浪载荷幅值的相关性,建立了舰船在砰击、波浪及静水载荷联合作用下甲板失效功能函数的随机过程模型。采用上穿率及并联系统可靠性分析方法求解此随机过程的可靠性。通过算例分析了舰船结构的阻尼率、砰击率及载荷相关系数对结构可靠性的影响。结果表明,结构的阻尼率决定了砰击载荷对可靠性的影响程度。同时对甲板结构各主要失效模式的可靠性进行计算,发现加强筋侧倾失效是最危险的。该方法将为合理评估舰船结构的可靠性提供理论参考依据。     

大功率液力变矩器叶轮强度有限元分析

为解决履带车辆大功率液力变矩器在高转速工况下的叶轮强度问题,基于单向流固耦合(FSI)理论,建立了液力变矩器叶轮强度分析模型.采用全局守恒插值算法,实现了流场网格节点上的流体压力载荷到结构网格节点的插值传递.结合惯性离心载荷,采用静力学分析的方法,对某型液力变矩器叶轮,进行了2种载荷共同作用下的有限元强度分析,得到了其...     

载荷谱在坦克上的应用

本文用理论和试验相结合的方法估算了坦克传动箱在载荷谱作用下的疲劳寿命；进而用以载荷谱为依据的螺纹优化冷挤压强化技术大幅度地提高了坦克传动箱的疲劳寿命，与传统寿命估算方法不同，本文在威布尔(Weibull)σ-N曲线公式与线性疲劳损伤累积法则的基础上建立了高周疲劳寿命公式。运用这一公式估算寿命，结果与试验和实际使用都符合较好。由文中的理论分析和试验结果可见，载荷谱是坦克可靠性设计和可靠性提高最重要的基础数据。     

基于变形热的NEPE推进剂本构模型

针对硝酸酯增塑聚醚(NEPE)推进剂在冲击载荷下的变形生热现象,基于热传导理论,拟合得到了冲击载荷下的温升函数。基于固体推进剂力学特性所具有的温度相关性,将温升函数添加到黏-超弹本构模型中,由此提出了一种考虑变形生热的黏-超弹本构模型,利用NEPE推进剂的SHPB实验数据进行了参数的获取和模型验证。结果表明:该模型可以很好地预测固体推进剂在高应变率下的力学曲线; 在研究聚合物冲击载荷条件下本构模型时应考虑冲击生热对聚合物造成的软化影响。