某型气囊充气展开过程研究

目的为了研究气囊充气展开过程体积和压力的变化特性,优化气囊设计方法及理论。方法文中采用3种方法,分别从理论分析、实验研究和数值模拟的角度出发,得到气囊充气展开过程气囊体积和囊内压力随时间的变化曲线,并将3种方法得到的结果进行对比。结果实验结果与数值模拟所得气囊平衡压力最大误差不到8%,气囊体积的相对误差为7%。理论分析、数值模拟与实验结果较一致,说明了该方法的有效性和正确性;气囊充气体积可分为快速展开、体积缓慢增长和状态稳定3个过程。囊内压力同样可分为初始阶段、突升阶段和平衡阶段。结论文中提出的方法对一般气囊均具有普适性,具备一定的工程价值。     

复合材料薄膜充气床垫的多物质ALE数值模拟

某型充气床垫是典型的气囊结构,该床垫由新型柔性薄膜材料制成,力学性能复杂。目前,国内外气囊仿真研究多采用两种方法,一种是控制体积方法(CV),该方法比较简便计算需求较少,但计算精度只能满足一般的工程需要;另一种方法是基于有限元技术的ALE方法,该方法计算精度高,可用于气囊的详细仿真。针对充气床垫充气爆破工况和载人工况的复杂性,采用多物质ALE方法对其进行了详细数值模拟。充气爆破工况通过与物理试验对比,判断出床垫结构的薄弱位置,同时提出结构改进方案。载人工作工况通过参数分析方法,分析不同充气内压时床垫变形和应力状况,并判断出床垫最佳工作内压。最终的仿真结果可作为该型产品设计定型的重要依据,也为同类问题提供了参考。     

新型船用气体稳压器启动充气过程的建模及仿真研究

基于船用核动力一体化反应堆结构的需要，建立了新型船用气体稳压器启动充气过程的数学模型，并进行了仿真计算．计算结果表明，该模型能正确地描述该型稳压器实际的启动充气过程，满足工程设计及系统研究的需要．     

含芳纶织物增强内衬复合材料气囊的静态变形过程实验研究与数值模拟

为了研究含织物增强内衬复合材料气囊的静态变形过程,针对该气囊的材料特性设计了静态实验平台,采用向囊内充入高压气体的方式对气囊膨胀变形过程进行实验研究,并使用LS-DYNA有限元分析软件对气囊膨胀过程进行建模,然后对整个实验过程进行数值模拟。根据实验结果分析了该气囊充气膨胀变形情况及变形规律,获得了气囊膨胀高度、囊内容积和压力随时间的变化情况,实验数据和数值模拟结果基本一致。     

定容积多通道充气系统的仿真与设计

针对传统恒压供气系统普遍存在控制精度低、充气速度慢的问题,设计一套由PID算法控制的电气比例阀和电磁阀独立控制的充气系统。采用大、小管径多通道组合方式,对定积容器进行充气实验,系统采用高速数据采集卡,结合LabVIEW软件分析实验数据。基于气动系统的流量特性,分别建立单通道、双通道、三通道充气装置的充气时间与管道管径、长度的数学模型。Matlab仿真曲线表明,对于定积容器,充气管路的长度越小、管径越大、并联的管路越多,充气时间越短;目标充气压力越高,管路长度对充气时间的影响越明显。实验数据验证仿真模型的正确性,采用多通道组合供气方式缩短充气时间,提高精度。     

真空容器充气时间计算

真空容器充气时间的计算,至今尚无简易方便的计算公式。本文通过对空气流经充气阀孔向真空容器充气时气体流动状态的判别,又根据真空容器与充气装置的构成关系,建立数学模型,由此导出了真空容器充气时间的计算通式、简易计算式及平均充气速率。     

长方体形气囊隔振器试验方法及垂向刚度特性研究

气囊隔振器具有恒定工作高度下通过改变充气压力调节刚度和承载能力,以满足不同设备隔振需求的特性。分析了该特性对其性能试验方法的影响,针对气囊隔振器载荷-变形曲线呈封闭迟滞状,提出了基于多项式拟合的静刚度计算方法,采用恒定载荷激振对气囊隔振器动态性能展开试验研究,并以某型带嵌入撑条的橡胶-帘布长方体形气囊隔振器为试样,进行了静、动态性能试验。试验结果表明,长方体形气囊隔振器额定载荷以及额定载荷作用下的静刚度、动刚度与囊内充气气压之间基本成线性关系。并且,不同充气压力下,气囊隔振器与相应额定承载质量组成的系统在垂直方向上固有频率差别很小。     

基于充气结构空间碎片弹射动力学仿真研究

根据空间充气结构的应用,利用充气结构对空间碎片弹射以达到清理离轨目的。通过Abaqus有限元分析软件,对圆柱形气囊弹射空间碎片的过程进行动力学仿真分析。分析碰撞面壁厚、弹射气囊长度、气压以及碎片质量对弹射效果的影响。结果表明:弹射气囊为长3 m、直径3 m的聚酰亚胺薄膜,碰撞面为3 mm厚的凯夫拉层,气囊充气气压为6 kPa时碎片弹射效果最佳,得到聚酰亚胺薄膜厚度与最大弹射质量的线性关系,通过仿真分析结果为充气结构应用于空间碎片清理提供了一定的参考。     

充气缓冲衬垫的性能及应用研究进展

目的 从材料、充气压力、结构、实际应用等方面论述充气缓冲衬垫在运输包装应用中的研究进展,总结各项因素对充气缓冲衬垫性能的影响及未来研究方向。方法 通过查阅国内外学者近年来对充气缓冲衬垫的各项研究报告,对影响充气缓冲衬垫承载与缓冲性能的各项因素,以及实际应用效果的研究结论进行整理总结。结果 验证了各项因素对充气缓冲衬垫承载和缓冲性能的影响,其中充气压力的变化对充气缓冲衬垫性能的影响尤为突出,在一定范围内缓冲性能随充气压力的增大而增大;在结构尺寸方面,随气室尺寸增大而增大,同时衬垫性能也受材料不同的影响。结论 通过国内外研究现状和进展可知,充气缓冲衬垫的性能随材料、充气压力以及结构尺寸等因素的变化而变化;其综合缓冲性能优于传统缓冲材料,且符合环保理念,有很大的发展与研究前景。     

低温贮箱用环形金属隔膜翻转过程数值模拟及特性研究

环形金属隔膜低温贮箱作为一种能够满足特殊需求的金属隔膜贮箱,其外围空间能够得到充分利用。环形金属隔膜的启翻位置、启翻压力及翻转过程中的质心偏移都受到其结构的影响,尤其受隔膜厚度分布影响较大。本文建立了不同厚度环形金属隔膜的非线性有限元模型,通过对隔膜翻转过程模拟仿真,研究了不同厚度参数对翻转特性的影响。最后对变厚度环形金属隔膜进行了翻转试验,并测试了隔膜不同位置的翻转压差和侧向摆动,与设计结果进行了对比,分析了实际测量结果与设计结果的差异及产生的原因。     

浅水中爆炸水底介质对水中冲击波峰值压力影响的试验研究

作为评判水中爆炸冲击波强度的一个重要因素,水中冲击波峰值压力研究至关重要。在满足爆炸相似律的基础上对水中爆炸试验的相似要求进行推导,建立试验条件下水中冲击波峰值压力的回归模型。在两种水底介质、不同水深情况下进行试验,采集不同测点的水中冲击波的峰值压力,运用π定理和量纲分析、最小二乘法对试验数据进行分析,得出了符合爆炸相似律的公式,并验证了回归公式的准确性。通过显著性检验可知浅水中爆炸中测点和装药的距离对水中冲击波峰值压力的影响最大,水深因素的影响可忽略。对不同水底介质试验中的数据分析得出水底介质对峰值压力影响较大,软泥夹石水底试验中测得冲击波峰值压力约为软泥水底试验中冲击波峰值压力的4/3倍。     

Optimal cycle time and inventory decisions in coordinated and non-coordinated two-echelon inventory system under inflation and time value of money

In this paper, a mathematical model is developed for a coordinated and non-coordinated two-echelon inventory system comprising of a single manufacturer and a single retailer. The objective of the model is to demonstrate the optimality of cycle time and inventory decisions under the phenomena of different inflation rates at the manufacturer and retailer points. Also, it is aimed at determining the annual net revenue of the supply chain (SC). In the proposed model, the present value of the inflated ordering/set-up costs, purchase/unit costs, carrying costs and the gross revenue is computed for the retailer, manufacturer and the SC. A numerical example is devised to illustrate the optimality of decision variables and the objective function. Also, the sensitivity analysis is carried out. Results show that the present value of the annual net revenue of the retailer, manufacturer and SC decreases with increased inflation rate at the retailer and decreased inflation rate at the manufacturer simultaneously.     

水下爆炸深度对码头框架结构损伤的影响

为了探究水下爆炸冲击作用下框架码头的结构损伤,确定最不利起爆位置,结合实际工程结构,建立了水下爆炸和两层码头框架结构的全耦合模型,验证了所用全耦合建模方法以及所采用材料模型的正确性和可靠性,分析了冲击波传至码头结构时不同深度下码头结构的破坏模式.结果表明:利用全耦合方法以及选取RHT混凝土材料模型来研究爆炸冲击下结构损...     

水下爆炸深度对码头框架结构损伤的影响

为了探究水下爆炸冲击作用下框架码头的结构损伤,确定最不利起爆位置,结合实际工程结构,建立了水下爆炸和两层码头框架结构的全耦合模型,验证了所用全耦合建模方法以及所采用材料模型的正确性和可靠性,分析了冲击波传至码头结构时不同深度下码头结构的破坏模式。结果表明:利用全耦合方法以及选取RHT混凝土材料模型来研究爆炸冲击下结构损伤破坏是准确的,模拟结果也是可信的。随着爆深的增加,码头结构的损伤破坏由局部损伤变为整体损伤再变为局部损伤。当爆深H=7 m位于码头框架结构一层附近时,结构极易发生因位移过大而导致的整体剪切破坏。     

三维与二维结合地源热泵地下换热器复合数值模型

建立了一种能够模拟实际气候条件下地源热泵竖直U形管换热器长期换热过程的复合数值模型。模型由一个三维模型和一个适配于实际工程问题的二维管群模型配套组成。其中三维模型输出的暂态模拟结果被用作二维模型的输入边界条件。模型能够在耗费相对较小计算量的同时给出较为准确的长期暂态模拟结果。根据杭州当地覆盖一个供冷季、过渡季及一个供暖季的实测数据,整理研究了土壤热力学能在实际气温及换热器运行条件下的变化规律、进出口水温波动及其影响因素,并分析了长期换热影响下的管群不同深度的温度分布情况。研究发现,经过一个供冷季、过渡季和供暖季后,半径2 m以内的三维计算区域土壤的热力学能上升了0.292 MJ,与仅受气温影响的情况相比,土壤的相对热力学能增量为1.037 MJ,相对温度增量为0.28K,反映出长三角用户对冷量的年需求量明显高于对热量的年需求量,多余热量会随时间推移在土壤中产生热堆积,对换热效率起到负面影响。地下1.5 m观测点的温升曲线峰值滞后于地下0.5 m观测点约2周,反映出沿埋管深度较深的点的温升曲线在相位上整体滞后于深度较浅的点。系统运行条件下,整个供冷季和供暖季,地埋管的出水口水温与同时刻气温温差均值分别为-8.313 K和9.077 K。对管群进一步分析,发现热堆积主要集中在7 m以下的土壤层,且在管群的转角处影响半径更大,并随深度增加而缓解。     

不同测试方法对射孔弹穿孔性能的评价

采用地面模拟装枪穿钢靶试验、整枪穿环形混凝土靶试验和地面模拟装枪穿砂岩靶试验3种不同的测试方法评价一种114型射孔弹穿孔性能。结果表明:在射孔弹方案研制阶段,选择地面模拟装枪穿钢靶试验,试验成本较低,对优化穿深性能有指导意义;地面模拟装枪穿砂岩靶试验作为射孔弹研制后期的评价方法,贴合射孔弹对地层的射孔效能,对油气增产和射孔弹应用更具指导意义。     

无人潜航器上浮运动模型及其DOE分析

针对充气式浮囊无人潜航器的充气上浮过程展开研究,重点分析浮囊充气过程对无人潜航器运动过程的影响。首先,对无人潜航器上浮过程进行受力分析,建立了潜航器停车后的运动模型,并以浮囊的延迟充气时间和充气过程时间为影响潜航器运动过程的关键设计因子,以无人潜航器运行的最大深度和浮囊所受的最大阻力为设计目标,开展了潜航器运动过程DOE（design of experiment,试验设计）分析。通过分析得到了浮囊的延迟充气时间和充气过程时间与无人潜航器的最大深度和浮囊所受的最大阻力的关系,同时得到了设计因子交互效应和主效应曲线,以及相关性图和Pareto图。通过模型分析,明确了浮囊的延迟充气时间为影响无人潜航器上浮运动过程的主要因素,为无人潜航器的浮囊式上浮装置的理论研究和工程设计提供了参考。     

水下爆炸气泡运动对水面形态影响的数值模拟

为了研究水下爆炸气泡运动对水面形态的影响,使用LS-DYNA软件,基于ALE算法,建立了水下爆炸气泡运动模型,讨论了不同装药水深距离参数条件下,不同类型水冢的形成过程及其特性、气泡运动特性和产生的水面波动特征。结果表明:在水下爆炸过程中,随水深距离参数的增大,水下爆炸形成的水冢类型依次为零碎型、飞溅型、酒杯型、皇冠型;同时爆炸产生的气泡最大半径也是随着水深的增大而减小,气泡脉动周期则相反;水面波动的特征主要与水冢的形成过程密切相关,不同类型的水冢所产生的水面兴波的机理不同。     

考虑通胀风险的个人最优行为投资决策

通胀风险是影响投资决策的一个重要因素,同时,投资者的行为特质因素对投资决策的影响也不容忽视．本文将探讨考虑通胀风险的个人最优行为的投资决策问题．首先,在金融市场中,引入通胀指数债券来对冲通胀风险．并且假设投资者具有损失厌恶的行为特质,建立了考虑通胀风险的个人最优行为投资组合模型．其次,最大化投资者最终财富值超过参考点部分的期望效用,通过鞅方法求解出最优投资策略以及最终财富的解析解,并对最优投资策略进行了性质分析和数值模拟．最后,分析结果表明,通胀风险以及投资者的损失厌恶行为特质会对最优投资策略产生较大的影响．     

深海波导中目标低频声散射特性研究

针对深海环境中目标的主动探测问题,建立了深海波导中目标低频声散射仿真的简正波耦合边界元理论模型。首先仿真了深海波导中Munk声速剖面条件下的声传播特性,然后根据深海波导中的声传播特性,仿真计算了声源位于不同深度时,波导中目标低频散射回波强度随声源与目标之间水平距离变化的特性。仿真结果表明,当声源深度为100 m(近海面)与1 400 m(声道轴)时,受完全声道的影响,在会聚区附近范围内散射回波强度较大;声源深度为4 900 m(近海底)时,受直达波与一次海面反射波的影响,在中近距离(小于40 km)范围内散射回波强度较大;对于接收水听器而言,置于临界深度以下时主动探测的距离更远。