面板材料对泡沫铝夹芯梁抗冲击性能的影响

为考查泡沫铝夹芯梁面板材料对其抗冲击性能的影响,运用数值模拟方法计算了相同重量下面板材料分别为304#不锈钢、工业纯铝和HRB335级钢三种泡沫铝夹芯梁在不同冲量作用下的动力响应;分析了面板材料对泡沫铝夹芯梁跨中变形及芯材压缩应变的影响.结果显示,在冲量相同的情况下,面板材料对泡沫铝夹芯梁的抗冲击性能有一定的影响;爆炸...     

两端固支泡沫铝夹芯梁在冲击荷载作用下的动力响应

提出两端固支泡沫铝夹芯梁在跨中受到冲击荷载作用下动力响应的简化理论计算方法。运用该方法及有限元软件LS-DYNA分别计算了泡沫铝夹芯梁在冲击荷载作用下的动力响应,着重考查了面板材料及芯材厚度对泡沫铝夹芯梁跨中位移的影响情况。并通过试验测量结果对理论计算结果及数值模拟结果进行了验证。研究显示,在不同冲量作用下,泡沫铝夹芯梁跨中位移理论值与实验结果两者符合程度较好,最大误差仅为14%;HRB335级钢面板泡沫铝夹芯梁较304#不锈钢面板泡沫铝夹芯梁在相同冲量作用下具有更小的跨中位移;芯材厚度的增加对提高泡沫铝夹芯梁抵抗冲击荷载的性能也有一定的贡献,夹芯梁芯材厚度由10mm增加至20mm,其跨中位移减小了33%左右。     

泡沫铝夹芯梁抗爆性能的数值模拟分析

运用有限元软件LS-DYNA分析重量相同的2种材料梁在爆炸荷载作用下的动力响应,其中一种由304#不锈钢面板与泡沫铝芯材复合而成的夹芯梁,另一种由304#不锈钢单一材料制成的实体梁.对比了相同重量2种梁在跨中位移的变化情况,并将泡沫铝夹芯梁的计算结果与文献实验数据作了对比分析.结果显示,在冲量分别为1.83 kNs/m2、3.77 kNs/m2、6.08 kNs/m2及7.0 kNs/m2动荷载作用下,304#不锈钢实体梁的跨中位移分别是304#不锈钢面板泡沫铝夹芯梁跨中位移的1.1倍、1.35倍、1.26倍及1.14倍.由此可知,相同重量304#不锈钢面板泡沫铝夹芯梁较304#不锈钢实体梁具有更好抵抗爆炸荷载作用的能力.     

芳纶纤维增韧碳纤维泡沫金属夹芯梁压缩性能及界面性能

为研究芳纶短纤维对复合材料夹芯材料/结构的界面及性能的影响,对具有芳纶短纤维增韧界面的碳纤维-泡沫铝夹芯梁进行了试验和细观增韧机制研究.在夹芯梁制备过程中,在碳纤维-泡沫铝界面加入低密度芳纶短纤维薄膜,通过短纤维的桥联作用,提高夹芯梁的界面黏接性能.研究了芳纶纤维增韧对夹芯梁面内压缩性能和破坏模态的影响,采用非对称双悬臂梁(ADCB)试验测量了不同增韧参数条件下,碳纤维表板与泡沫铝芯体之间的临界能量释放率.试验结果显示:在相同增韧参数条件下,Kevlar纤维增韧夹芯梁的面内压缩性能和界面临界能量释放率均较好,而混杂长度Kevlar纤维的界面增韧效果最优.通过对试件断面的SEM观测,分析了芳纶纤维增韧的细观增韧机制.     

点阵材料夹芯简支梁在冲击载荷下的动力响应

首先给出了两端可移点阵材料夹芯简支梁受到均布冲击载荷时的刚塑性动力响应分析,然后将理论预测的夹芯梁中点的最大挠度和结构响应时间与有限元结果进行了比较,理论预测结果与有限元计算结果一致性较好。通过与质量和材料相同的单层实心梁进行对比分析,证实了点阵材料夹芯简支梁具有很好的抗冲击性能。通过对四棱锥夹芯简支梁进行拓扑构型设计,发现两端可移夹芯简支梁的最大挠度和结构响应时间对芯层的相对密度和相对厚度、面板与杆元的夹角十分敏感。随着夹芯梁所承受的单位面积冲量增大 , 夹芯梁中点的挠度增大。通过对由应变率敏感的304不锈钢制成的四棱锥桁架夹芯梁进行精细有限元分析,发现当考虑应变率效应时,梁的最大挠度小于不考虑应变率时的最大挠度。     

泡沫铝衰减冲击波峰值压力的理论及数值分析

为比较系统地了解表面粘贴泡沫铝及其夹芯层对结构上作用冲击波峰值压力的衰减性能与影响因素,运用理论及数值模拟方法分析了泡沫铝及其夹芯层衰减冲击波峰值压力的性能。并讨论了影响泡沫铝及其夹芯层衰减冲击波峰值压力的几个主要因素。研究结果显示,在达到压实应变之前,表面粘贴泡沫铝及其夹芯层能有效地衰减冲击波的峰值压力。达到压实应变后,泡沫铝及其夹芯层对冲击波峰值压力的衰减性能下降。孔洞形式、相对密度对泡沫铝衰减冲击波峰值压力具有明显地影响,面板材料对泡沫铝夹芯层衰减冲击波峰值压力的性能也有一定的影响。要取得较好地衰减冲击波峰值压力的性能需综合考虑以上因素进行优化设计,否则可能出现粘贴的泡沫铝或其夹芯层达不到衰减结构上冲击波峰值压力的目的。     

齿板-玻璃纤维/聚氨酯泡沫芯夹层梁的低速冲击性能

提出了一种由齿板-玻璃纤维（TP-GF）混合面板和聚氨酯（PU）泡沫芯材组成的新型TP-GF/PU泡沫夹层梁,结构中金属板通过齿钉压入GF与内部芯材连接,该夹层梁采用真空导入模压工艺制作。通过低速冲击试验,研究了不同冲击能量、纤维厚度和泡沫密度下TP-GF/PU泡沫夹层梁的冲击响应和损伤模式,并与普通的夹层梁进行了对比分析;通过双悬臂梁试验研究了混合夹层梁的界面性能,计算了夹层梁的应变能释放率。结果表明:在22 J、33 J、44 J能量冲击下,泡沫芯材密度为150 kg/m3的TP-GF/PU泡沫夹层梁的最大接触力较普通夹层梁分别提高了31.2%、48.6%、33.3%,冲击能量吸收分别增加了17.2%、11.3%、15.5%;随着冲击能量、面板纤维层数及芯材密度的增加,TP-GF/PU泡沫夹层梁最大接触力增大,密度较低的TP-GF/PU泡沫夹层梁损伤形式主要为面板的局部弯曲,而芯材密度较高的TP-GF/PU泡沫夹层梁则以穿透损伤为主;增加泡沫芯材密度和面板纤维厚度能够提高TP-GF/PU泡沫夹层梁的抗冲击性能,随着芯材密度的增大TP-GF/PU泡沫夹层梁的应变能释放率峰值越高,界面性能越好。      

泡沫铝夹芯板抗冲击性能分析

试验设计了3块钢板夹泡沫铝夹芯板,厚度分别为50 mm、70 mm和100 mm。对每种厚度夹芯板进行七组不同落锤高度的冲击试验,测得了上、下面板变形值,记录了夹芯板的破坏情况。应用数值模拟软件ANSYS/LS-DYNA进一步还原夹芯板冲击过程,导出了面板与芯材的吸能占比。基于假设的夹芯板理论模型,给出了平均冲击荷载、局部变形和整体变形最大值的估算公式。结果表明：当夹芯板尺寸和材料强度一定时,局部变形值与落锤高度的平方根成正比,整体变形最大值、平均冲击力均与落锤高度的平方根成线性关系。夹芯板的抗冲击性能主要依靠增大泡沫铝芯层的变形进行耗能,芯层越厚,泡沫铝吸能占比越大,局部变形越小,夹芯板受到的冲击力越大。     

泡沫铝夹芯圆筒抗爆性能研究

在验证了所用方法有效性的基础上,采用有限元软件LS-DYNA分析了重量相同、由A3钢和闭孔泡沫铝制成的夹芯圆筒与由A3钢制成的实体圆筒在3种不同爆炸载荷作用下的动力响应,同时分析了5种不同夹芯圆筒的抗爆性能。结果表明,在相同爆炸载荷的条件下,无论是在变形还是在能量吸收方面,夹芯圆筒都优于相同重量的实体圆筒;对于夹芯圆筒,内面板厚度应不大于外面板厚度,这样能在降低夹芯圆筒整体变形的同时发挥泡沫铝芯层的吸能优势。     

湿热环境对PMI泡沫夹芯复合材料性能的影响

采用聚甲基丙烯酰亚胺（PMI）泡沫、碳纤维增强环氧树脂（EW220/5258）复合材料面板制备了PMI泡沫夹芯复合材料,研究了PMI泡沫夹芯复合材料、EW220/5258复合材料面板及PMI泡沫芯材的吸湿特性,并讨论了湿热对PMI泡沫夹芯复合材料的压缩性能及介电性能的影响。结果发现：PMI泡沫夹芯复合材料的饱和吸湿时间...     

复杂环境下硐室爆破振动控制的应用研究

根据宜昌铁路南站场平硐室爆破实践,总结了靠近居民区的条形药包硐室爆破振动控制的经验。通过测试数据分析,提出了分集药包段间起爆合理时差及相应接力网路图;分析了地形地质条件对振动衰减的影响,并根据房屋的性质和状况提出了不同的抗振性指标。实践证明爆破取得了成功,近距离的民房没有受到振动损坏,解决了复杂环境大规模石方快速爆破开挖问题。     

条形药包硐室爆破非电微差接力网路设计与施工

在焦晋高速公路K5 + 840～K6+ 0 10段的石方开挖中 ,采用了条形药包硐室爆破。为防止爆破震动危及周围建筑设施和影响边坡稳定 ,必须控制单响药量。文中介绍了起爆网路设计的基本要求和网路的选择 ;论述了非电微差接力网路的设计、施工工艺。同时介绍了 2个台阶条形药包硐室爆破起爆网路设计与施工的实例。     

条形药包硐室爆破非电微差接力网路设计与施工

在焦晋高速公路K5 + 840～K6+ 0 10段的石方开挖中 ,采用了条形药包硐室爆破。为防止爆破震动危及周围建筑设施和影响边坡稳定 ,必须控制单响药量。文中介绍了起爆网路设计的基本要求和网路的选择 ;论述了非电微差接力网路的设计、施工工艺。同时介绍了 2个台阶条形药包硐室爆破起爆网路设计与施工的实例。     

布药结构与爆破震动之关系的试验研究

爆破震动对建(构)筑物的影响和危害较大。通过硐室爆破模拟试验,对不同布药结构产生的爆破震动强度进行了对比。业已发现,单或双条形药包产生的质点峰值振速均小于单或双集中药包的质点峰值振速;同时发现,质点峰值振速随单响药量的增加而增大,而振动频率随单响药量的增加而减小。本文对试验中发现的这些现象从理论上给出了解释。     

布药结构与爆破震动之关系的试验研究

爆破震动对建(构)筑物的影响和危害较大。通过硐室爆破模拟试验,对不同布药结构产生的爆破震动强度进行了对比。业已发现,单或双条形药包产生的质点峰值振速均小于单或双集中药包的质点峰值振速;同时发现,质点峰值振速随单响药量的增加而增大,而振动频率随单响药量的增加而减小。本文对试验中发现的这些现象从理论上给出了解释。     

洪家渡水电站2号导流洞进水口岩埂爆破拆除

洪家渡水电站 2号导流洞进水口岩埂距需保护的闸门仅 9m ,堰外水位高于堰顶 ,岩埂表面及前部存在大量松碴 ,此外拆除岩埂的工期短。在上述困难条件下 ,利用垂直和倾斜的深孔以及微差爆破技术 ,将岩埂一次爆破拆除。本文论述了爆破方案确定、爆破参数选择、起爆网路设计以及爆破安全措施。同时介绍了有关此项工程的经验和体会。     

条形药包爆破理论与技术

介绍了条形药包爆炸应力场、条形药包爆破震动场的最新研究成果 ,由此还解释了条形药包的定向作用原理。另外 ,根据土中模型试验 ,对条形药包的爆破漏斗特性作了总结 ,讨论了条形药包长抗比对装药量计算的影响 ,并介绍了条形药包硐室爆破设计方法和爆破施工组织管理的经验     

硐室爆破法处理采空区的应用实践

针对跑马坪矿段采空区暴露面积大、高度高和围岩坚硬的特点,在现场岩体结构调查、围岩取样、室内岩石物理力学试验、岩体可崩性分级和岩样可爆性分级、数值分析和数值模拟的基础上,采用工程类比并结合现场实际,提出了采用硐室爆破崩落围岩的方法来处理采空区,共进行了两次爆破,通过爆后效果观察、振动测试和爆破方量测试,振动控制在允许范围之内,采空区的平均充填高度为2220～2260m,形成了40多米厚的缓冲垫层,可以确保下部采矿作业的安全,说明采用硐室爆破处理采空区的方法不仅可行而且有效。     

CMICT码头土石方工程爆破震动对人影响的评价

CMICT码头土石方工程开挖区周边有一家玻璃厂和一座村庄。为确保玻璃厂正常生产和村民房屋的安全以及工程的顺利进行,在爆破施工期间进行了爆破地震效应监测,并根据德国标准DIN4150-2的规定就爆破震动对人的影响进行了评价,这对防止民扰和纠纷,保证施工进度起到了重要作用。实践表明,在临近大型居住区进行长时间爆破作业时,进行爆破地震效应监测,并适当考虑爆破震动对人的影响是十分必要的。     

峨口铁矿北采场硐室大爆破安全控制技术

峨口铁矿为了稳定采矿生产能力 ,需要开发北采场 ,利用硐室大爆破剥离覆盖层。爆破分两次进行 ,每次药量控制在 40 0t以内 ,以减小爆破地震和空气冲击波对周围环境的影响。根据振动速度、飞石和冲击波安全距离的经验公式 ,计算出最大一响用药量和抵抗线的最大值 ;对药室的空间分布和层间距的选取做了精心设计 ;直接以前后排药室的最小水平距离作为中下层后排药室的最小抵抗线 ;此外 ,还采用了分集药包等手段 ,保证了爆破效果