气囊对光电倍增管水下内爆影响试验研究

江门中微子试验中使用的光电倍增管需要长时间承受高静水压力作用,由于光电倍增管外壳使用膨化硅玻璃制造,受自身结构微观缺陷影响不可避免的有发生碎裂的可能,并引发光电倍增管的水下内爆(Implosion),对其周围设施造成危害。在可加压密封罐中进行带有气囊的光电倍增管水下内爆试验,使用高速摄像和压力传感器记录实验过程数据。并将试验结果与无气囊条件下的光电倍增管水下内爆相关数据进行对比,探究了使用气囊进行光电倍增管水下内爆防护的可行性,为光电倍增管的水下内爆防护提供新的思路。     

PMT水下内爆冲击波强度与传播特性研究

为研究光电倍增管(PMT)水下内爆后产生的冲击波强度及其传播特性,首先以气泡动力学、气泡破裂动力学理论为基础分析了球形气泡溃灭时长与气泡破裂回弹阶段冲击波传播特性,指出了真空容器水下内爆与气泡溃灭物理过程的相似性和特殊性。建立了水下气泡溃灭数值仿真计算模型,通过与文献实验结果和理论结果的对比验证了数值计算方法的可行性。最后以实际工作环境为基础对PMT水下内爆过程进行了数值模拟,分析了PMT外形尺寸对冲击波传播特性的影响,确定了PMT水下内爆的冲击波强度,为PMT防爆工作提供了针对性的参考。     

水下爆炸试验爆源定位方法研究

为实现水下爆炸试验爆源在爆炸时刻相对于水面目标舰艇的定位测量,提出一种最小误差逼近的遍历搜索定位方法。该方法通过在目标舰艇上安装一定数量的爆炸载荷压力测量传感器,根据获取的爆炸载荷数据中冲击波传播的时间信息和冲击波压力峰值,实现爆源定位计算。小当量的水下爆炸试验结果表明:4个有效爆炸载荷测点数据可以实现爆源炸点定位计算,增加有效测点数量,可以提高爆源定位精度。     

防沉板形式的水下结构物基础关键工况评估计算方法

作为水下结构物的首选基础形式,防沉板基础制作简单、容易安装,在海洋油气开发领域应用广泛。该文简要介绍了水下结构物的基础类型及特点,总结了防沉板形式基础设计面临的技术问题,并在此基础上针对防沉板基础的在位工况和吊装工况,基于工程经验和规范提出了对应的关键设计计算和校核方法,可为后续类似工程项目提供参考。     

水下爆破引起结构物振动的监测与分析

前言在人口密集的大城市进行施工爆破,除了保证工程质量和进度之外,还必须确保施工区周围的人身安全和建筑结构的安全。为此,除采用先进的爆破技术外,还需对近区地表,结构物进行监测,以便取得资料,改     

砖混结构物爆破预处理的方法研究

针对砖混结构的爆玻拆除，阐述了预处理的意义、原则、方法和具体形式。通过砖混结构物爆玻工程实践得出的经验对预处理技术问题做一总结，并对一些理论上的问题进行了分析。     

海洋结构物的防蚀方法

<正> 一、绪言本文以各种防蚀材料的耐蚀性为重点,叙述了用海洋结构物模型所进行的防蚀体系研究。海洋开发正在从沿岸向深海进军,为寻求资源和能源甚至扩展到极地和冰海区域。建立海上结构物的环境条件越苛刻,对结构材料和耐蚀材料的可靠性要求就地高。本洲四国连系桥的防蚀方針中明显地反映出这一倾向。迄今     

水下爆炸气泡脉动试验研究

采用水中爆炸压力测量系统对不同工况下的水下爆炸压力进行了测量,得到了装药在近水底、自由场和近水面爆炸条件下气泡脉动特性的试验数据,并将试验结果与已有的水下爆炸理论公式进行了比较分析。分析结果表明:TNT炸药在自由场爆炸条件下气泡脉动周期测量结果与理论公式计算结果吻合较好,用试验验证了理论计算公式的正确性;在近水底爆炸条件下,爆炸气泡脉动周期较自由场条件下长;RDX炸药在自由场条件下和近水面爆炸,测量的爆炸气泡脉动周期与理论公式计算结果相比较小。     

水下目标特征提取方法研究

有效的特征提取技术是水雷目标识别的基础。文章采用了两种前期研究中较为有效的水雷目标特征提取方法(频域离散小波变换法和常数Q滤波子带能量法),并引入了一种应用在水下目标识别领域中的特征提取方法(波形结构法)。应用此三种特征提取方法提取的特征来识别实雷目标以及假目标,分类器采用三层BP算法的前向神经网络,给出了具体的识别率,说明该特征提取算法是有效的,用波形结构法进行水雷目标的特征提取是可行的。     

混凝土结构物裂纹的补修方法

<正> 混凝土结构年久或施工质量差都会造成开裂,可以采用延长其使用年限的方法:在裂纹大于0.2毫米,裂缝逐渐开展,露出钢筋生锈或腐蚀。因此,必须注入环氧树脂封闭,然后涂抹200到400毫米厚的变性聚乙烯系树脂,阻挡水分和盐分浸入裂纹。在裂纹小于0.2毫米     

一种用于水声材料设计的动态参数测试方法

针对提高水声材料设计中动态参数输入精度的问题,提出了一种复杨氏模量及泊松比准确测试方法。对于复杨氏模量测试,通过将Williams-Landel-Ferry(WLF)方程引入到Havriliak-Negami(H-N)模型中,采用信赖域反射算法对未知参数进行拟合得到材料参数宽频域主曲线。对于泊松比测试,根据同一材料不同形状因子表观杨氏模量之比与泊松比存在唯一量化关系的特性,仅通过两种不同形状因子试样的准静态有限元模拟,获得表观杨氏模量比值与泊松比量化曲线。因此,根据橡胶样品表观杨氏模量测试结果,可以直接利用局部加权回归获得其泊松比。最后,将前述材料制成直径为55 mm、厚度为50 mm的声管样品,放置在水声管中进行吸声系数测试。同时,把橡胶的复杨氏模量和泊松比的测量结果输入到水-橡胶-水分层介质模型中进行吸声系数计算。结果表明两者吻合,验证了上述测试方法的正确性和有效性。     

一种改进的水下爆炸冲击波信号修正方法

爆炸载荷是舰船抗冲击设计和分析的基础,爆炸冲击波是表征炸药威力的一个关键物理量。在水下爆炸试验中,由于PCB138A50型电气石水下传感器在高频段存在失真,使得水下爆炸自由场压力信号存在上升沿、峰值失真的情况。当爆源与测点的水平距离远大于测点深度时,测点接收的信号需考虑反射波影响,一般会出现水面截断,形成驼峰现象。这都会使压力信号的冲击波能量计算产生误差,进而影响舰船的抗冲击分析。文章用Jensen提出的方法修正峰值,使用Cole函数对冲击波进行拟合修正。经对比,Cole函数拟合法比传统的指数拟合法修正后的冲击波能量更接近于试验炸药冲击波能量的理论值。     

Stress analysis of multi-layered hollow anisotropic composite cylindrical structures using the homogenization method

This paper presents a general and efficient stress analysis strategy for hollow composite cylindrical structures consisting of multiple layers of different anisotropic materials subjected to different loads. Cylindrical material anisotropy and various loading conditions are considered in the stress analysis. The general stress solutions for homogenized hollow anisotropic cylinders subjected to pressure, axial force, torsion, shear and bending are presented with explicit formulations under typical force and displacement boundary conditions. The stresses and strains in a layer of the composite cylindrical structures are obtained from the solutions of homogenized hollow cylinders with effective material properties and discontinuous layer material properties. Effective axial, torsional, bending and coupling stiffness coefficients taking into account material anisotropy are also determined from the strain solutions for the hollow composite cylindrical structures. Examples show that the material anisotropy may have significant effects on the effective stiffness coefficients in some cases. The stress analysis method is demonstrated with an example of stress analysis of a 22-layer composite riser, and the results are compared with numerical solutions. This method is efficient for stress analysis of thin-walled or moderately thick-walled hollow composite cylindrical structures with various multiple layers of different materials or arbitrary fiber angles because no explicit interfacial continuity parameters are required. It provides an efficient and easy-to-use analysis tool for assessing hollow composite cylindrical structures in engineering applications.     

水下目标回波的块信号稀疏分解方法

基于匹配追踪的稀疏分解方法原理简单,在工程实际中应用广泛,但其计算量大,重构精度也不够理想。针对此问题,利用水下目标回波信号的块稀疏特性,提出了水下目标回波的块信号稀疏分解方法。首先基于水下目标回波和块稀疏信号的基本理论,结合回波信号仿真结果,分析了水下目标回波信号的块稀疏特性;然后,充分考虑回波信号本身的稀疏结构,利用信号分块和原子分块的思想,针对水下目标回波提出了块信号的稀疏分解和块匹配追踪重构算法,并从理论上对其计算复杂度进行了分析;最后,采用仿真实验的方式,与传统方法进行对比。结果表明,该方法大大减少了计算量,提高了重构精度。     

Laser drilling of hollow sphere structures

A special composite and cellular material – the metallic hollow sphere structure (MHSS) – represents an advanced material. The core element of the structure is a hollow sphere with a wall out of porous steel. This shell allows a high geometric reproducibility. It is an interesting base material for lightweight design. However, processing technologies for further manufacturing of metallic hollow sphere structure are necessary. Laser beam drilling is a highly efficient technique with heat input concentrated locally at the structure. Laser drilling is applied to metallic hollow sphere structures. The influence of different geometries and joining technologies of the spheres on the drilling behaviour is investigated. Percussion drilling is used to form holes with a CO₂‐laser into the metallic hollow sphere structure. The investigated mean laser power is 400 W. Two different focal lenses with focal lengths of 5″ and 7.5″ allow investigations with different focal diameters and Rayleigh lengths. Diameter and roundness of the laser drilled holes are measured in five layers of different drill depths z. The maximum drilled depth is about 40 mm with a 5″ lense and about 50 mm with the f = 7.5″ lens. The relative roundness is determined and decreases with increasing drill depth. The diameter d(z) as a function of the drill depth follows the shape of an isophote, a line of constant intensity inside the laser beam. The brazed hollow sphere structures have considerably less drill depth than the sintered.     

水下目标吸声材料和结构的研究

全面了解和掌握水下吸声材料及结构在应用频率范围内其不同温度、压力等环境下的声学性能,对于水下目标结构的声隐身设计具有重要意义.结合近年来水下目标吸声材料和结构的应用及研究,从材料声学设计的角度,讨论了水下吸声材料的声学特性和研究进展.还对水下吸声结构的形式、吸声机理和应用情况进行了归纳和评述.最后预测了水下目标吸声材料和结构的发展趋势.     

水声脉冲信号检测的新方法

水声脉冲信号是由一个运动平台上的发射器发射的。信号的调制方式、载频、幅度、脉宽以及周期均为未知。该文介绍了一种水声脉冲信号检测的新方法。水声脉冲信号接收机输出的短时谱重心是不断起伏的。起伏在高信噪比时会变得很小,而在低信噪比(或无信号)时会变得很大。由于,起伏的绝对偏差移动平均可用来度量起伏的大小,因此,它可以被用来检测水声脉冲信号。还介绍了新检测方法的原理、算法以及仿真结果。在海洋噪声、运动载体的辐射噪声以及小的多途干扰背景中,该方法能可靠地检测水声脉冲信号,并能同时对信号的一些参数作出估计。     

水下爆炸冲击波数值模拟的网格尺寸确定方法

网格尺寸对水下爆炸冲击波传播过程的数值模拟精度有较大影响,且不同当量下可接受的网格尺寸也有较大区别。通过研究不同比例爆炸距离处水下爆炸冲击波峰值、比冲量对有限元网格尺寸的依赖性,以“炸药半径与网格尺寸之比”作为网格尺寸划分依据,提出了一种对不同当量均具有较强适用性的网格尺寸确定方法;对数值结果的误差分析表明,采用炸药半径的1/3作为数值模型的网格尺寸,其计算精度可满足工程要求;同时通过对数值计算误差进行非线性拟合,得到了不同网格尺寸下冲击波峰值压力、比冲量的误差估计式,可为研究人员根据可接受的误差范围确定任意当量下合适的网格尺寸或估计数值计算的整体误差提供参考。     

Growth of hollow annular zinc oxide structures

The conditions and mechanisms of the growth of hollow crystals, dendrite structures, and whiskers of zinc oxide during the annealing of pressed zinc oxide-carbon mixtures were studied. The growth of hollow structures is due to the interaction of reagents in pressed tablets, which is accompanied by the formation of a gas-impermeable external ZnO shell and the transport of Zn vapor and CO₂ along the growing tube. Orientation of the hollow crystals is determined by the direction of Zn vapor transport. The process was modeled by the Zn vapor emission from a Knudsen effusion cell.